• Title, Summary, Keyword: 저융점 합금

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The Effect of Pressure on the Phase Transformation in Fe-Ni-C Alloy and Pure Metals (Fe-Ni-C합금과 저융점 순금속의 상변태에 미치는 압력의 영향)

  • An, Haeng-Geun;Kim, Hak-Sin
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.10 no.6
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    • pp.392-397
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    • 2000
  • The effect of pressure on the phase transformation in Fe-30Ni-0.35C Alloy and pure metals was investigated by using PDSC(pressure differential scanning calorimeter). As the pressure increased from 1 atm to 60 atm, the $A_s$points of the ausformed martensite and the marformed martensite in Fe-30Ni-0.35C Alloy were lowered about $2~4^{\circ}C$ at reverse transformation. This is why the volume change came down at phase transition(from martensite to autenite). As the pressure increased from 1 atm to 60 atm, $A_f$ points were constant or slightly increased. This is due to the promotion of carbide precipitation with increasing pressure. The enthalpy change of the ausformed martensite in Fe-30Ni-0.35C Alloy was increased by 10~14J/g. The melting points of the pure metals, Se, Sn, Pb, Zn and Te were slightly increased with increasing pressure. The enthalpy changes of the pure metals at melting were little changed or slightly increased with increasing pressure.

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A Study on the Characteristics of Low Pb Sn-5%Pb-1.5%Pb-1.5Ag-x%In Solder Alloys (저 Pb Sn-5%Pb-1.5%Ag-x%In계 솔도 합금의 특성에 관한 연구)

  • Hong, Sun-Guk;Ju, Cheol-Hong;Gang, Jeong-Yun;Kim, In-Bae
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.8 no.11
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    • pp.1011-1019
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    • 1998
  • This work designed Sn-5%Pb-1.5%Ag-x%In solder alloy to develop the solder alloy with low Pb content. This solder alloy doesn't cause environmental pollution. and this study reviewed the probability of replacement of Sn-37%Pb solder as evaluation of melting range, wettability. microstructure, microhardne'ss, tensile strength, drossability of this new solder alloys. The level of international regulation in dissolution amount of Pb ion was 3ppm. But dissolution amount of Pb ion in Sn-5%Pb solder alloy confirmed not to threat the global environmental is 0.46ppm. The melting range of this solder alloy was $183-192^{\circ}C$. Also the range of solidification was very narrow within $5^{\circ}C$. The wettability was similar to Sn-37%Pb solder, and the effect of amount of In addition of wettability couldn't be founded. The probability of replacement in the melting range and wettability is very high. And microhardness of this solder alloy was 1.5 times of conventional type solder. Tensile strength of new solder alloys was a little high than that of conventional type solder. With increasing amount of In% addition, tensile strength was increased, but elongation was decreased. The solder alloy of l%In addition revealed AgSn and Pb on dendrite microstructure boundary, and $Ag_3Sn$, $Ag_3In$ and Pb were revealed on it at the solder alloy of 3% In addition. The drossability was superior to Sn-37%Pb solder alloy and the solder alloys of 2% In addition was not generated for 3hrs.

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Characteristics of Conductive Adhesives Using Low-Melting-Point Alloy Fillers (저융점 합금 필러를 이용한 도전성 접착제의 유동해석)

  • Lee, Jin-Un;Lee, Seong-Hyeok;Kim, Jong-Min
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • pp.232-234
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    • 2007
  • This study conducts numerical simulations of Isotropic conductive adhesives using low melting point alloy fillers during the reflow process. The CIP method and predictor-corrector method are used to simulate more accurately on free surface flow of low melting point alloy fillers. For finding out optical conditions to obtain reliable conduction paths, the present study conducts extensive numerical simulations.

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A Study on the Rapid Manufacturing for Jewelry Master Patterns (주얼리용 마스터패턴의 쾌속제작에 관한 연구)

  • 주영철;이창훈;송오성
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.3 no.2
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    • pp.110-114
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    • 2002
  • The master pattern manufacturing process is one of the most important processes in jewelry industry because the process takes 20% of total jewelry manufacturing costs. The previous jewelry manufacturing process has many steps of "rough design${\leftrightarro}$ detailed drawing${\leftrightarro}$ wax pattern manufacturing ${\leftrightarro}$ lime soda flask mold manufacturing ${\leftrightarro}$ silver master pattern manufacturing ${\leftrightarro}$ mass production of wax pattern ${\leftrightarro}$ investment casting process ${\leftrightarro}$ final jewelry product." A novel process that reduces processing steps by using a rapid prototyping system (RP) has been suggested. The process is "3D CAD design ${\leftrightarro}$ DuraForm mold manufacturing by RP ${\leftrightarro}$ manufacturing master pattern by low melting alloy ${\leftrightarro}$ mass production of wax pattern ${\leftrightarro}$ investment casting process${\leftrightarro}$ final jewelry product." Molds are made with DuraForm powder, of which melting temperature is 19$0^{\circ}C$, by a selective laster sintering type RP. An alloy of Pb-Sn-Bi-Cd, of which melting temperature is $70^{\circ}C$, is casted in the DuraForm molds. Spheres and rings of diameter 20 mm are made by this process. The dimension deformation rate is less than 2%, and the post processing of the castings is convenient. The casting made by the suggested process can be used as a master pattern of jewelry products.of jewelry products.

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Effect of V, Mo, Nb on high temperature oxidation of TiAl (TiAl합금의 고온산화에 미치는 V, Mo, Nb의 영향)

  • 장유동;이동복
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • pp.157-157
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    • 2003
  • TiAl 금속간화합물은 저밀도, 고용융점 및 우수한 고온강도 둥의 여러 장점을 지녀 고온의 열악한 부식성 분위기에 노출되는 가스터빈, 자동차 엔진부품 등에 사용하기 위해 최근 활발한 연구가 진행되고 있다. 그러나 이 합금의 실용화에 장애가 되는 가장 큰 문제점은 나쁜 저온인성, 고온가공의 어려움 및 고온에서의 나쁜 내산화성이다. 일반적으로 V는 상온연성을 증진시키지만 내산화성을 감소시키고, Nb는 상온연성과 내산화성을 증진시키는 원소이다. 또한 Mo는 강도와 연성을 증진시킨다. 이들 첨가원소의 산화특성을 비교분석하기 위하여 고온산화실험을 실시하고, 산화막의 구조, 산화막의 종류 및 형성과정을 SEM/EDS, EPMA 및 XRD을 이용하여 조사하였다.

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Microstructures and Mechanical Properties of Friction Stir Welded 1925hMo stainless steel (마찰교반접합된 1925 hMo 스테인리스강의 미세 조직 및 기계적 특성에 관한 연구)

  • Ahn, Byung-Wook;Choi, Don-Hyun;Song, Keun;Yeon, Yun-Mo;Jung, Seung-Boo
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • pp.23-23
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    • 2010
  • 마찰교반접합(Friction Stir Welding)은 1991년 영국 TWI에서 개발된 접합 법으로서 일정한 속도로 회전하는 툴이 재료내부에 삽입 되면서 툴과 재료사이에서 마찰열이 발생하여 연화된 재료와 접합 툴 사이에서의 기계적 교반에 의해 소성변형이 일어남과 동시에 접합이 이루어진다. 마찰교반접합은 동적 재결정에 의한 접합부의 미세한 결정립 형성으로 인하여 기계적 특성이 향상되며 보호 가스가 필요 없어 친환경적임과 동시에 용융 용접 법에 비해 접합 시 에너지 소모가 적다는 장점이 있다. 마찰교반접합은 기존의 저융점 재료에 관한 접합을 넘어서 최근에는 철계 합금, 타이타늄 합금, 니켈계 합금 등 고융점 재료에서의 적용에 관한 연구가 이루어지고 있다. 하지만 마찰교반접합을 이용하여 위와 같은 강한 재료를 접합하기 위해서는 내구성이 갖추어진 툴이 반드시 수반된다. 슈퍼 오스테나이트계 스테인리스강은 염화물의 농도가 높은 부식 환경에 적용되는 소재로서, 공식(pitting corrosion) 및 틈부식 (crevice corrosion)에 대한 내식성을 높이기 위하여 Mo의 함량을 6%로 낮추고 20~25% Cr과 Ni을 첨가하여 사용된다. 이러한 고합금의 슈퍼 오스테나이트계 스테인리스강은 여타 내식성 합금에 비하여 내식성이 매우 우수한 것으로 알려져 있다. 최근 SO2 배출에 대하여 규제가 강화되면서 화력 발전소용 탈황 설비 중 일부 장비에서 6% Mo가 첨가된 슈퍼 오스테나이트계 스테인리스강의 사용이 늘어나고 있다. 본 연구에서는 $Si_3N_4$ 툴을 사용하여 Mo이 6% 첨가된 슈퍼 오스테나이트계 스테인리스강인 1925hMo강을 마찰교반접합하였다. 툴 회전속도 (200rpm, 300rpm, 460rpm, 700rpm)를 변수로 하여 접합을 실시하였다. 접합 후 외관상태를 점검하였으며 광학현미경 (optical microscope)과 주사전자현미경 (scanning electron microscope)을 사용하여 미세조직 관찰을 하였으며 경도 및 인장강도 측정 등의 실험을 통하여 접합부의 기계적 특성을 평가하였다. 그 후 이러한 결과를 통하여 미세조직과 기계적 특성과의 관련성을 조사하였다.

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Rapid Manufacturing of Microscale Thin-walled Structures by Phase Change Workholding Method (상변화 고정방식에 의한 마이크로 박벽 구조물의 쾌속제작)

  • Shin, Bo-Sung
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.22 no.9
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    • pp.188-193
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    • 2005
  • To provide the various machining materials with excellent quality and dimensional accuracy, high -speed machining is very useful tool as one of the most effective rapid manufacturing processes. However, high-speed machining is not suitable for microscale thin-walled structures because of the lack of the structure stiffness to resist the cutting force. A new method which is able to make a very thin-walled structure rapidly will be proposed in this paper. This method is composed two processes, high-speed machining and filling process. Strong workholding force comes out of the solidification of filling materials. Low-melting point metal alloys are used in order to minimize the thermal effect during phase change and to hold arbitrary shape thin-walled structures quickly during high-speed machining. To verify the usefulness of this method, we will show some applications, for examples thin -wall cylinders and hemispherical shells, and compare the experimental results to analyze the dimensional accuracy of typical parts of the structures.

Study on microstructure and mechanical properties of friction stir welded 9% Ni steel (마찰교반접합된 9% Ni 강의 미세조직 및 기계적 특성에 관한 연구)

  • Choi, Don-Hyun;Ahn, Byung-Wook;Choi, Jung-Hyun;Lee, Chang-Yong;Yeon, Yun-Mo;Song, Keun;Lee, Jong-Seop;Jung, Seung-Boo
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • pp.49-49
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    • 2009
  • 마찰교반접합법은 특정한 회전수로 회전하는 용접 툴을 이용하여 접합하고자 하는 피접합재의 맞댄면에 삽입시킨 후 툴을 이동시키거나 혹은 시편을 견고하게 고정시킨 장치(backing plate)가 움직여 고상 상태에서 접합이 이루어진다. 알루미늄, 마그네슘 등 비교적 융점이 낮은 저융점 재료의 재료에 처음 적용이 되어 많은 연구가 활발히 진행되었고 타 용접방법에 비해 우수한 접합특성을 나타내었다. 최근 이러한 마찰교반접합은 이러한 저융점 재료를 넘어서 스틸, 타이타늄, 니켈 등과 같은 고융점 재료 등에 대한 적용이 늘어나고 있다. 마찰교반접합을 이용하여 이러한 고융점 재료의 접합 경우 내마모성 및 내열성 등의 내구성이 갖추어진 툴과 이러한 툴을 냉각시킬 수 있는 냉각 장치 등이 필요로 하나 경제적 측면이나 접합부의 우수한 특성 등을 고려 할 때 그 적용 및 발전 가능성이 매우 높다고 볼 수 있다. 최근 무공해 연료로 각광받고 있는 액화천연가스 (LNG)의 수요가 급증함에 따라 LNG 저장탱크 소재로 널리 사용되고 있는 9% Ni강의 수요 또한 증가하고 있는 상황이다. 하지만 9% Ni 강은 극저온용 소재로 용접부의 저온인성 ($-196^{\circ}C$)이 가장 중요하기 때문에 저온인성을 확보하고자 Inconel 계나 Hastelloy계 등의 니켈 기 합금을 용접재료로 사용하고 있으나 이러한 용접재료는 가격이 매우 고가이며 또한 용접 후 용접부의 강도가 낮다는 문제가 제기되고 있다. 또한 LNG 탱크 제작시 사용되는 용접법은 GTAW, SAW 및 SMAW 이지만 국내에서는 주로 SMAW에 의존하고 있는 실정인 관계로 보다 더 경제적인 용접 프로세스의 적용 가능성이 검토되고 있는 상황이다. 본 연구에서는 마찰교반용접을 이용하여 두께 4mm의 9% Ni 강에 대해 맞대기 마찰교반접합을 실시하였다. 툴 회전 속도 및 접합 속도를 고정한 상태에서 접합을 실시 하였으며 접합 시 툴은 $Si_3N_4$로 제작된 툴을 사용하였다. 접합 후 외관상태 점검, 미세조직 관찰, 경도, 인장 강도 및 저은 충격 측정 등의 실험을 실시하였고, 이러한 결과를 이용하여 미세조직과 기계적 특성과의 관련성을 조사하였다.

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