• Title, Summary, Keyword: 내마멸성

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세라믹 미끄럼 마멸기구에 관한 파괴역학적 고찰

  • 김석삼;김상우
    • Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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    • pp.70-79
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    • 1993
  • 세라믹은 금속에 비해서 밀도가 낮고, 내마멸성이 우수하고, 열팽창계수가 작고, 높은 온도범위에 걸쳐서 안정성과 경도를 유지함으로 기계구조용재료로서 유망시 되고 있다. 앞으로 세라믹부품에 대한 수요는 더욱 증가하리라고 예상하고 있으며, 세라믹의 응용이 시도되고 있는 부품은 더욱 다양화되어가고 있는 추세이다. 그러나, 세라믹재료에 관한 신뢰할만한 데이터베이스는 확립되지 못한 상태이고, 트라이보시스템에 관한 수명예측과 설계를 위한 기초 자료도 확립하지 못한 상태에 있다. 세라믹재료에 관한 수명예측과 설계를 위해서는 세라믹재료의 트라이보시스템(tribosystem)에서의 마멸기구의 규명과 마멸율을 평가할 수 있는 마멸식을 구하는 것이 가장 기본적인 과제라 할 수 잇다. 따라서 본 연구에서는 최신 기법에 의해서 제조된 HIP제 질화규소와 지르코니아를 실험재료로 하여 무윤활하에서의 미끄럼 마찰$\cdot$마멸실험을 수행하여 마찰$\cdot$마멸특성을 규명하고, SEM을 이용한 마멸면의 미시적 관찰을 통해서 세라믹의 마멸기구를 조사하여 세라믹마멸기구의 마멸모델을 제히하고자 한다. 제시된 마멸모델에 파괴역학을 도입하여 이론해석과 고찰을 수행하여 보다 실용적인 세라믹의 마멸율을 평가할 수 있는 새료운 무차원파라메타를 제안하고자 한다.

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A study on the characteristics of cast iron made by continuous cast iron for the parts of the rotary pump (진공 펌프용 부품에 적용한 연속 주조봉 주철의 특성연구)

  • 박상준
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.48-48
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    • 2000
  • 진공부품에 사용되고 있는 재료는 여러 가지 있으나 회주철품은 진동 감쇄 및 흡진성이 우수하여 소음 발생이 적고, 조직 중에 흑연이 존재하므로 주강에 비하여 자기윤활작용이 있으며, 말차계수가 적어 마찰면의 면입이 높은 경우에도 소손 등의 이상 마멸현상이 적어 진공펌프, 내연기관, 공작 기계등과 같이 강인성과 내마멸성을 요구하는 부품에 많이 이용되어 왔다, 이 회주철도 대별하면 여러 종류가 있고, 진공 펌프용 재질은 주로 회주철 중에 ASTM A형으로 도면에 명기되어 있다. 따라서 본 제품을 개발하는 과정중에 연속 주조법으로 제조된 ASTM형이 기존의 재료에 비하여 내기밀성, 내마면성, 내피로성 및 기계적 성질등이 우수함을 확인하여본 재질로 개발하였고, 시험한 연구 결과를 발표하고자 한다. 실험은 ASTM A형으로 주조하기 위하여 용해된 용탕을 사형 주형에서 GC200으로 주조하고, ASTM D형은 D사의 연속 주조기에서 직경 30mm로 주조하였다. 이와 같이 주조된 사료를 일정한 크기로 시험편을 만들어 인장 강도, 경도, 피로한도, 피로성, 절삭성, 내유압성, 소입성과 내마멸성을 시험하였다.

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냉간성형용 Die강의 마멸특성에 관한 연구

  • 류경곤;전태옥;박홍식
    • Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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    • pp.31-37
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    • 1992
  • 금형을 이용하는 소성가공에서는 형 사이에서 셩형되는 소재가 소성변형되지만 이때 소재는 형의 표면을 따라 미끄러지면서 유동하므로 형재료와 소재간에는 큰 마찰력이 작용하고, 형재료는 이 마찰력에 의하여 전단응력이 작용하게 된다. 따라서 이러한 전단응력이 반복하여 작용하는 프레스가공 등에서는 형의 수명이 항상 문제가 된다. 물론 형의 수명은 형재료가 프레스압력에 견디지 못하여 형이 균열되거나 펀치가 절단되는 것 같은 형재료의 강인성이 불충분하기 때문에 비교적 조기에 일어나는 파손에 의하여 수명의 대상으로 되는 경우도 있지만 무엇보다도 형의 수명을 죄우하는 가장 중요한 사항은 형재료의 내마멸성이다. 따라서 본 연구에서서는 이들 제인자를 고려하여 Die 및 Punch의 재료로 널리 사용되는 냉간성형용 Die강인 STD 11의 마멸특성을 알기 위하여 미끄럼 속도, 접촉압력 및 미끄럼 거리등을 변화시켜 내마멸성을 나타내는 최적사용조건을 찾고자 하는 것을 목적으로 하였다.

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Dry Sliding Wear Behavior of Carbide-Particle-Reinforced 7075 Al Alloy Matrix Composites (탄화물(SiC, TiC, $B_4C$ ) 입자 강화 7075 Al 합금 기지 복합재료의 건식 미끄럼 마멸 거동)

  • 강석하;박형철;강신철;김용석
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • pp.27-27
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    • 2003
  • 무가압침투법으로 제조된 부피분율 10~24% SiC, TiC, B$_4$C 탄화물 입자강화 7075 Al 합금 기지 복합재료의 건식 미끄럼 마멸거동을 강화입자의 종류, 크기 및 부피 분율을 변수로 연구하였다. 미끄럼 마멸 시험은 pin-on-disk 형태의 마멸 시험기를 사용하여, AISI 52100 베어링강을 상대재로 상온 대기 중에서 실시되었다. 마멸특성의 분석과 마멸기구의 규명을 위하여 마멸면과 마멸단면을 SEM, EDS를 이용하여 분석하였다. 제조된 복합재료의 압축 시험을 통하여 측정된 항복강도와 가공경화지수는 서로 반비례하였고, 각 시편간의 경도 차는 크지 않았다. 마멸 시험결과, 크기 및 부피 분율이 7$\mu\textrm{m}$ !0%인 SiC 입자로 강화된 복합재료를 제외하고, 전체 복합재료 시편은 7075 Al 기지 합금에 비해 낮은 마멸 속도를 보였다. 10N 이하의 저하 중에서는 강화상의 종류와 상관없이 복합재료는 낮은 마멸 속도를 보였고, 25N 이상의 고하중에서는 TiC 입자강화 복합재료가 가장 낮은 마멸 속도를, SiC 입자강화 복합재료가 가장 높은 마멸 속도를 나타내었다. 강화 입자의 크기 및 부피 분율이 동일한 경우 SiC 입자로 강화된 복합재료가 가장 낮은 내마멸성을 나타내었다. 강화상의 크기 및 부피 분율이 증가함에 따라 미소 마멸에서 격렬 마멸로의 천이 하중이 증가하였다.

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Experimental Analysis of Fretting Wear Behaviors in Elastic Deformable Contacts (탄성변형 접촉에서 프레팅 마멸거동의 실험적 분석)

  • Lee, Young-Ho;Kim, Hyung-Kyu
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.1
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    • pp.49-54
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    • 2010
  • Fretting wear behavior under elastic deformable contacts was experimentally examined by using a simulated dual cooled fuel rod and its supporting structure. As this fuel rod has larger outer diameter than the typical solid rod to accommodate sufficient internal flow, new supporting structure geometries should be designed and their reliabilities (i.e. vibration characteristics, fretting wear resistance, etc.) are also examined with both analytical and experimental methods. In this study, the supporting structure characteristics and fretting wear behaviors are analyzed and examined by using one of the supporting structure candidates which has an embossing shape. The supporting structure characteristics were examined by using a specially designed test rig and their results were compared with that of analytical method. Based on the test results, the relationship between the supporting structure characteristics and their fretting wear behaviors was discussed in detail.

Super Duralumin의 가공조건이 절삭성에 미치는 영향에 관한 연구

  • 전태옥;박홍식;김동호
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • pp.38-42
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    • 1991
  • Super Duralumin (A2024 - T3)은 가볍고 내식성이 양호할 뿐만 아니라, 석출물($CuAl_2$, $Mg_2$Si)에 의한 시효 경화로 인하여 고강도의 성질을 가지고 있으므로 구조용재, 반공기 및 운반기에 널리 사용되고 있지만, 절삭가공에서 많은 문제점을 내포하고 있다. 따라서 이러한 문제점에 대한 절삭성 향상이 절실히 요구되고 있는 설정이다. 일반적으로 피삭성을 검토하는 경우 철강재료는 공구마멸에 중점을 두지만, Al합금에 있어서는 공구마멸보다는 가공면의 양부를 중요시한다. 이것은 Al이 연질재이므로 절삭시 표면층에 유동이 생겨 양호한 절삭가공면을 얻기 어렵기 때문이다.(중략)

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Tribology of Si3N4 Ceramics Depending on Amount of Added SiO2 Nanocolloid (SiO2 나노 콜로이드 첨가량에 따른 질화규소의 트라이볼러지)

  • Nam, Ki-Woo;Chung, Young-Kyu;Hwang, Seok-Hwan;Kim, Jong-Soon;Moon, Chang-Kwon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.35 no.3
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    • pp.267-272
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    • 2011
  • We analyzed the wear characterization of $Si_3N_4$ ceramics according to the amount of added $SiO_2$ nanocolloid. The test specimen was prepared by hot-press sintering at 35 MPa and 2123 K in an $N_2$ gas atmosphere for 1 h. A wear test was performed with a block-on-ring tester, and the test conditions were as follows: (1) the ring with a diameter of 35 mm had a rotational speed of 50 rpm; (2) the load was 9.8 N; and (3) the temperature was $25^{\circ}C$. The test results show that $Si_3N_4$ ceramics have a friction coefficient of about 1.0 and a wear loss of about 0.02 mm. Of the specimens used this study, the test specimen with 1.3 wt% of added $SiO_2$ nanocolloid has the best wear resistance because it has the lowest friction coefficient and the smallest wear loss. This specimen also has the highest Vickers hardness and bending strength. In this study, the friction coefficient is inversely proportional to the hardness and bending strength.

Cavitation damage characteristics in seawater of electroless nickel plated gray cast iron (무전해 니켈 도금된 회주철의 해수 내 캐비테이션-침식 손상 특성)

  • Park, Il-Cho;Kim, Seong-Jong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • pp.142-142
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    • 2016
  • 무전해 니켈 도금은 산업기계 부품, 자동차 부품, 항공 및 전자 통신 부품 등에 이르기까지 산업 전반에서 폭넓게 사용되고 있다. 이는 무전해 니켈 도금 층이 우수한 균일성, 내마멸성, 내식성 등을 지녀 관련 연구가 지속적으로 활발하게 진행되어 왔기 때문이다. 특히, 최근에 이르기까지 도금 층이 얇고, 우수한 내마멸성 및 낮은 마찰계수를 활용한 무전해 니켈 도금은 산업현장에서 기계 부품들의 수명을 연장시키고, 그 성능을 개선시키는데 용이하게 적용되고 있다. 본 연구에서는 이와 같이 무전해 니켈 도금 층의 우수한 특성을 활용하여 해수 부식과 캐비테이션-침식 복합 환경 하에 놓여 있는 금속 재료의 손상을 방지하고자 하였다. 이는 선박의 경우 최근 고속화, 대형화 추세에 따라 부품의 내구성 향상과 연비 효율성이 더욱 강조되고 있으며, 그에 따라 해수 속에서 고속 회전으로 더욱 가혹해진 캐비테이션 침식-부식 환경하에 놓인 선박의 프로펠러, 펌프 임펠러 및 케이싱 등의 금속재료 자체를 보호할 수 있는 고성능 재료의 개발이 요구되고 있기 때문이다. 또한 해양환경 하에서 무전해 니켈 도금 층에 대한 캐비테이션 침식 손상에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 회주철 표면에 무전해 니켈 도금을 실시하여 캐비테이션 침식 손상을 방지하고자 하였다. 무전해 니켈 도금을 실시하기 전 도금 층을 균일하게 형성하기 위해 샌드 페이퍼 #1200까지 연마 후 알칼리 탈지 실시하고, 산세(10% HCl)와 수세를 순차적으로 실시하여 전처리하였다. 이후 무전해 니켈 도금은 황산니켈, 차아인산나트륨, 구연산, 아세트산나트륨 그리고 미량의 질산납으로 구성된 도금욕에서 pH 4-6, $80-90^{\circ}C$의 조건으로 실시하였으며, pH는 NaOH를 이용하여 조정하였다. 이렇게 제작된 무전해 니켈 도금 층에 대하여 천연 해수 속에서 ASTM-G32 규정에 의거한 캐비테이션 침식실험을 통해 내구성을 평가하였다. 캐비테이션 실험 후에는 무게 감소량, 표면 손상깊이, 침식 손상 경향 등을 종합적으로 분석 비교하였다. 그 결과, 회주철에 대하여 무전해 니켈 도금을 실시할 경우 현저한 캐비테이션-침식 저항성 향상이 관찰되었다.

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