• Title, Summary, Keyword: 용사

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Characteristics of Electrochemical and Cavitation Damage after Sealing Treatment for Arc Thermal Sprayed Coating Layer (후처리된 아크 용사코팅 층의 전기화학적 및 캐비테이션 손상 특성)

  • Kim, Seong-Jong;Han, Min-Su;Park, Il-Cho
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • pp.300-300
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    • 2014
  • 해양환경 하에서 대형 강구조물의 경우 장기간 부식손상을 방지하기 위해 아크 용사코팅 기술이 오래전부터 유용하게 이용되어 왔다. 아크 용사코팅 기술은 타 용사코팅 기술에 비해 경제성과 생산성이 뛰어나 대형 강구조물에 적용되고 있다. 용사재료로는 Al, Zn 또는 그 합금들이 주로 사용되어 강재에 대해 희생양극 방식효과를 나타낸다. 그러나 아크용사에 의해 적층된 코팅 층은 용사공정 중 불가피하게 수많은 기공과 산화물이 포함되어 내식성 및 내구성에 악영향을 미치게 된다. 따라서 본 연구에서는 알루미늄 합금의 용사코팅 층에 대하여 다양한 후처리를 통해 내식성과 더불어 내구성을 향상시키고자 하였다. 용사코팅은 알루미늄 합금 선재(1.6 ${\varnothing}$)를 사용하여 아크용사를 실시하였다. 용사 시 용사거리는 200 mm, 공기압력은 약 $7kg/cm^2$ 정도로 유지하면서 용사코팅을 실시하여 약 $200{\mu}m$ 두께로 코팅 층을 형성시켰다. 이후 용사코팅 층의 표면에 다양한 후처리재를 적용하였으며, 내구성을 평가하기 위하여 후처리 적용 전후 시험편에 대하여 캐비테이션 실험을 실시하였다. 캐비테이션 실험은 ASTM G32-92에 의거하여 주파수 20 kHz의 초음파 진동 장치(ultrasonic vibratory device)를 사용하였다. 그리고 시험편 표면과 발진 혼에 부착된 팁(tip)과의 거리는 1 mm로 일정하게 유지시킨 뒤, 캐비테이션 발생 시간을 변수로 하여 실험을 실시하였다. 손상된 용사코팅 층의 표면은 주사전자현미경과 광학현미경으로 관찰하였으며, 시험편 손상깊이는 3D 현미경으로 비교 분석하였다. 또한 캐비테이션 실험 전후의 무게를 측정하여 무게 감소량을 상호 비교하였다. 그리고 전기화학적 실험은 천연해수 속에서 자체 제작한 홀더(holder)를 이용하여 $0.33183cm^2$의 용사코팅 층만을 노출시켜 실시하였다. 그리고 기준전극은 은/염화은 전극을, 대극은 백금전극을 사용하였다. 분극실험을 통해 후처리 적용에 따른 용사코팅 층의 부식전위 및 부식전류밀도를 비교 평가하였다. 그 결과, 용사코팅 층에 의하여 강재에 대한 희생양극 방식전위가 확보되었으며, 후처리재가 적용된 용사코팅 층에서 내식성 및 캐비테이션 저항성이 향상되었다.

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Thermal Spray Coating

  • 김종영
    • 전기의세계
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    • v.42 no.1
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    • pp.5-11
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    • 1993
  • 금속이나 세라믹 입자를 용사하여 보호피막을 형성하는 기술은 화염을 사용하는 방법에서 시작했으며 용사재료는 분말, 선, 봉의 형태로 공급되었다. 1960년대에 상업적인 plasma 용사장비가 개발되었으며 여기서 사용된 D.C.plasma jet를 이용하여 분말형태의 용사재료를 용융하고 고속으로 피용사테에 용융입자를 분사하여 피용사체면에 충돌시켜 다층의 얇은 피막을 형성한다. 최근(1985년)에는 R.F.(Radio Frequency) Plasma를 이용하여 열전도도가 작은 재료나 산소와 반응성이 큰 재료를 용사하는 방법도 개발되고 있다. 용사피복법은 현재 여러가지 방법이 실용되고 있으며 재료를 용융하는 열원에 따라 분류하면 표1과 같다. 즉 산소와 연료 가스의 혼합에 의한 연소나 폭발에너지를 이용하는 가스식 용사법과 Arc, Plasma등의 전기 에너지를 이용하는 전기식 용사법으로 크게 나눌 수 있다.

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Synthesis of the nanostructured powder for thermal spray coating (나노 용사용 분말 제조에 관한 연구)

  • 하국현;이구현
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • pp.50-50
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    • 2003
  • 용사 공정은 소재의 표면 특성을 개질하기 위한 가장 효과적인 공정의 하나로서, 최근 항공기용 엔진 부품을 포함하여 자동차, 및 각종 산업 분야에 폭 넓게 사용되고 있으나, 산업 환경의 고도화로 용사 코팅층의 다양한 분야에서의 고특성화가 요구되고 있다. 소재의 나노화는 이러 한 소재의 고 특성화 요구에 부응할 수 있는 새로운 기술로서, 현재 많은 분야에서 응용이 진행되고 있다. 특히 최근에는 나노기술을 용사 공정에 응용하기 위한 시도가 진행되고 있으나, 나노 분말 제조 기술이 아직 확립되어 있지 않고, 또한 나노 분말을 용사 공정에 응용하기 위한 기술의 부족으로 나노 용사공정에의 적용은 제한을 받고 있다. 이를 위해서는 나노분말 제조 기술의 개발이 이루어져야하고, 나노 분말 제조 기술과 용사 분말 제조 기술 그리고 용사 기술의 접목이 이루어 져야하는 어려움이 있다. 본 연구에서는 나노 용사용 분말을 제조하기 위 한 원료용 나노 분말을 화학적 공정에 의하여 제조 한 후, 이 분말의 유동도 및 밀도 제어를 위한 후 처리 공정을 개발하였다. 제조된 분말의 입자 크기는 약 150nm였으며, 용사 분말 제조후 분말의 겉보기 겉보기 밀도가 3.8g/cc로서 일반 용사용 분말에 비하여 우수하였다.

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Oxidation Behavior of the HVOF-sprayed $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$-NiCr Coating Layer (HVOF 용사된 $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$-NiCr 용사층의 산화 거동)

  • Kim, Byeong-Hui;Seo, Dong-Su
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.8 no.8
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    • pp.757-765
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    • 1998
  • This study was performed to investigate the influence of fuel/oxygen ratio (F/O= 3.2, 3.0, 2.8) on the oxidation behavior of two kinds of (20wt%NiCr claded $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$, and 7wt%NiCr mixed $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$) composite powder with different manufacturing method. The results show that the oxidation behavior between the 20wt% NiCr claded $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ and 7wt% NiCr mixed $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ coating was widely different. The surface morphology of the coating composed of 7wt% NiCr mixed $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ was changed to porous with F/O ratio by the aggressive evolution of gas phases($\textrm{CO}_2$, CO and $\textrm{CrO}_3$) and the oxide cluster composed of Ni and Cr were grown after oxidation at $1000^{\circ}C$ for 50 hours. But the surface morphology of the coating composed of 20wt% NiCr claded $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ was not changed to porous after oxidation at $1000^{\circ}C$ for 50 hours. Therefore, the reason for high oxidation rate is due to activation of $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ to oxidation by entrapped oxygen gases within coating layer, and to closely relate with the decomposition of $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ to $\textrm{Cr}_{7}\textrm{C}_{3}$ phase. Accordingly, On the evidence of these results, the study about the oxidation behavoir of the HVOF sprayed $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ coating depending on hydrogen flow rate must be done.

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A Study on Characterization of Modified Surface Manufactured by PTA Spray (PTA 용사에 의해 제조된 표면개질부의 특성에 관한 연구)

  • Kim, Gwang-Soo;Ji, Jung-Hoon
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.6 no.2
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    • pp.110-115
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    • 2005
  • Plasma Transferred Arc Spray process was used to make modified surface for wear and corrosion resistant by using Co system powder type alloy. The modified surface was produced by changing only spray current and other process variables were constant. The current range was from 80 amp to 140 amp as inclosing 20 amp. It was appeared that the geometrical shape, microstructures and microhardness of the modified surface were affected by the different cooling rate of base metal. The modified surface that produced by 120 amp current exhibited the fine microstructure and the highest microhardness number impling good surface characteristics. It was also found that the spray current affected the width but not the height of the bead as increasing current.

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Electrochemical characteristics of Ni alloy arc thermal spray coated SS400 steel to improve corrosion resistance in marine environment (해양환경 하에서 SS400강의 내식성 향상을 위한 니켈합금 아크 열용사 코팅 층의 전기화학적 특성)

  • Park, Il-Cho;Kim, Seong-Jong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • pp.141-141
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    • 2016
  • 방식 코팅 기술은 조선해양산업은 물론 에너지, 철강 및 비철 소재, 건설 산업 등 산업 전반에서 폭넓게 적용되고 있다. 또한 산업 고도화에 따라 점차 가혹해지는 소재의 적용 환경을 고려해보면 향후 지속적으로 산업 수요가 증대될 것으로 예상할 수 있는 기술이다. 특히 아크 열용사법을 이용한 방식 코팅 기술은 미국이나 일본과 같은 선진국에서는 해양플랜트, 석유 시추시설 등 대형 해양 구조물은 물론 다리, 항만시설과 같은 철재 또는 시멘트 구조물의 방식 기술로 널리 적용되어 일반화된 기술이다. 그러나 국내에서는 아직까지도 초기 비용 상승 및 미약한 관련 기술 등의 이유로 대부분 방식도료를 사용하고 있는 실정이다. 그리하여 단기 수명에 따른 재시공 시 많은 환경오염을 유발하는 방식도료를 대체할 수 있는 아크 열용사법을 이용한 방식코팅 기술에 대한 관심과 수요가 점차 증가되고 있다. 그 일환으로 본 연구에서는 해양 구조물 강재의 방식을 위해 니켈계 용사재료를 이용하여 아크 열용사 코팅을 실시한 후 다양한 전기화학적 실험을 통해 내식성을 평가하고자 하였다. 아크 열용사 코팅은 구조용 강재 SS400강에 대하여 니켈합금 선재(1.6 Ø)를 사용하여 실시하였다. 용사 시 용사거리는 200 mm, 공기압력은 약 $7kg/cm^2$ 정도로 유지하면서 용사코팅을 실시하여 약 $200-250{\mu}m$ 두께로 코팅 층을 형성시켰다. 그리고 전기화학적 실험은 천연해수 속에서 자체 제작한 홀더(holder)를 이용하여 $3.14cm^2$의 용사코팅 층만을 노출시켜 실시하였다. 그리고 기준전극은 은/염화은 전극을, 대극은 백금전극을 사용하였다. 전기화학적 실험을 통해 부동태 특성 및 용사코팅 층 표면의 양극 용해반응 특성을 분석하기 위한 양극분극 실험은 OCP로부터 +3.0 V까지 실시하였다. 또한 부식전위 및 부식전류밀도 분석을 위한 타펠분석은 OCP를 기준으로 -0.25에서 +0.25 V까지 분극시켜 실시하였다. 그리고 주사전자현미경과 3D 분석을 통해 부식손상 표면을 관찰하였다. 그 결과 니켈합금으로 용사코팅된 강재의 내식성이 상당히 향상되었다.

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Design of Ontology Implementation Process for the Identification of Non-serviceable Soldiers (복무부적응 용사 식별을 위한 온톨로지 구현 프로세스 설계)

  • Nam, JiHee;Kang, Dongsu
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • pp.171-174
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    • 2019
  • 군 내 복무부적응 용사들로 인한 병영사고는 대군 신뢰도 저하, 비전투력 손실로 인한 전투력 약화 등의 문제와 더불어 병영기피와 군에 대한 거부감까지 초래하고 있다. 군은 복무부적응 용사들을 사전에 식별하고 사고를 예방하기 위한 심리검사체계로 신인성검사를 자체 개발하여 적용하고 있지만, 이는 피검자의 의도적인 결과 왜곡이나 검사 결과에 대한 맹신 등의 문제점이 있다. 본 논문에서는 복무부적응 용사들의 행동 양식 및 증상들을 온톨로지로 설계하여 사고 우려자 식별을 위한 보조 도구로 활용할 수 있도록 온톨로지 구현 프로세스를 제안한다. 복무부적응 용사 식별을 위한 온톨로지 구현을 통해 사고 우려자를 식별하는데 객관적인 기준 제공 및 정보 공유로 사고 예방에 효과적인 역할을 할 것으로 기대된다.

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A study on the formation and mechanical properties of the spray deposits by thermal spray (용사법에 의한 용사층의 형성과 기계적 성질에 관한 연구)

  • 최기영;박동환;김명호
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.7 no.3
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    • pp.55-62
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    • 1989
  • Variation of the spray droplet velocity with spraying distance and the microstructural characteristics of spray deposits fromed by oxy-fuel thermal spraying with Ni-base alloy powder contained chrome boride for hard facing were examined. Measurements of spray droplet velocity as a function of distance from the nozzle tip were inexcellent agreement with computer simulated predictions. Optimum condition for thermal spray deposits in this experiment was found to be under #10kg/cm^2$ of acceleration gas pressure with 15cm of spraying distance. Fine microstructure and higher microhardness of the initial part of the deposits due to rapid solidification were found to be able to maintained in a thickness up to 0.4mm, and this initial microstructure and properties could be maintained throughout the thickness of a thick spray deposits by performing the multipass spraying with 0.4mm thickness of each pass.

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Characteristics of the HVOF_sprayed $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$-NiCr Coationg Layer (HVOF 용사된 $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$-NiCr 용사층의 특성)

  • Kim, Byeong-Hui;Seo, Dong-Su
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.8 no.9
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    • pp.849-855
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    • 1998
  • The purpose of this study was performed to compare to the characteristics (microstructure, phase change and hardness, erosion rate) of HVOF sprayed coatings with 20wt% NiCr claded and 7wt%NiCr mixed $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ powder. In the case of the 20wt% NiCr claded $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ powder, microstructural feature showed that the primary $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ was remained in the coating but was barely remained in the mixed $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ coating. As a results of XRD analysis, both 20wt%NiCr claded and 7wt% NiCr mixed $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ powder was decomposed during spraying but the degree of decomposition of the 20wt%NiCr claded was lower than 7wt%NiCr mixed $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ powder. After spraying the mixed powder for microhardness was higher than claded $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ powder and which was increased up to $\textrm{Hv}_{300}$= 1665 after heat treatment to $1000^{\circ}C$. however. 20wt%NiCr claded $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ became to decrease at $600^{\circ}C$ which was the maximum.

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