비금속 재질상의 금속화 (metallizing) 에 관한 연구

조종수,한상목,최상흘 대한금속재료학회(대한금속학회) 1970 대한금속·재료학회지 Vol.8 No.2

본 연구는 전기의 부도체인 플라스틱 및 유리와 같은 비금속 재질 표면에 금속을 피복하여 비금속 재질의 여러 성질을 향상시키는 것을 목적으로 하였다. 비금속 재질은 전기도금이 불가능함으로 화학도금 방법을 택하였으며 우선 재료는 PS 수지와 유리표면에 니켈 및 동의 금속화를 시도하였다. 각 재질에 대한 금속화의 최적조건과 온도, pH 및 농도에 의한 영향 등을 고찰하고 피복층 계면조직에 대한 현미경 관찰 등을 주로 하였다.

용융알루미늄 및 알루미늄-규소 합금욕내에서 알미늄과 철 사이에 생성된 Fe2Al5(η) 상성장에 관한 연구

이재영,권식철 대한금속재료학회(대한금속학회) 1979 대한금속·재료학회지 Vol.17 No.1

철과 알루미늄 사이에 생성되는 금속간화합물의 성장을 700℃∼800℃ 범위에서 침적법(hot dipping process)으로 연구하였다. 철을 용융 알루미늄욕(bath)에 침적시켜 생성된 금속간 화합물은 X-ray와 EPMA를 사용하여 Fe₂Al_5(η)相임을 확인하였다. 이 相의 성장은 parabolic rate를 따랐고, 따라서 이 相의 성장은 이 相을 통한 철과 알루미늄의 상호확산에 의하여 지배됨을 알 수 있었다. 이 때 Fe₂Al_5내 상호확산계수를 이 금속간화합물의 성장속도와 이 화합물의 stoichiometry 및 이 화합물을 통한 flux를 고려하여 구하였다. 용융 알루미늄욕에 Si 첨가로 금속간 화합물의 성장 속도는 감소하였으며, 이 효과는 frequency factor의 감소에 기인한 것이다. Fe₂Al_5의 성장에 필요한 활성 에너지는 순알루미늄욕에 침적 때 31.0㎉/㏖이었으며, Si 알루미늄욕에 4wt%, 8wt%, 12wt% 첨가됨에 따라 활성화에너지는 각각 24.4㎉/㏖, 16.9㎉/㏖, 18.4㎉/㏖를 나타내었다.

고상 시효시 솔더/UBM 계면에서의 Au 함유 3 원계 금속간 화합물의 성장 속도와 성장 억제

이용호,이종현,김용석,최병도 대한금속재료학회(대한금속학회) 2001 대한금속·재료학회지 Vol.39 No.7

In this study, effects of under bump metallurgy (UBM) structure and Cu content in solders on redeposition rate of Au-containing ternary intermetallics at solder/UBM interface were investigated. A UBM structure with Ni diffusion barrier, Au/Ni/Cu, appeared to promote the redeposition during solid state aging treatment, leading to an Au-embrittlement of solder interconnections. Addition of Cu into eutectic Sn-Pb and Sn-Ag solders, however, were observed to be very effective in retarding the redeposition and preventing the Au-embrittlement. These effects were discussed with the microstructures observed.

고규소-Al 합금의 초정미세화에 관한 연구 (2)

김수영,남태운 대한금속재료학회(대한금속학회) 1974 대한금속·재료학회지 Vol.12 No.1

1. 緖論 熱膨脹係數가 적은 高珪素-Al 合金의 重要性은 피스톤재료 등에서 널리 알려져 있다. 그러나 이 合金의 缺陷 하나는 初晶珪素의 粗大化現象이다. 이러한 現象이 합금의 기계적 성질을 저하시키고 기계가공에도 영향을 주므로 初晶珪素의 微細化에 對한 硏究는 지금까지 多角度로 행해지고 있다. 著者도 이미 이 문제에 대하여 특히 소량의 금속을 접종시키므로 初晶微細化가 可能하다는 것을 硏究發表한 바 있다. 本硏究에서는 이 合金에 添加元素로서 많이 사용되는 Mg을 接種시키므로 일어나는 初晶珪素의 徵細化 傾向에 對하여 Mg 添加量, 주입溫度, holding에 의한 변화에 대하여 조사 검토하였으며 이미 微細化劑로 알려져 있는 Cu, S 와의 復合處理의 效果에 대해서도 검토하였다. 2. 實驗方法 사용된 원료는 純 Al(99.7%)와 金屬 Si(98.0%)를 고주파 유도로에서 12번 흑연도가니를 사용하여 Al-Si 母合金(30%Si)를 제조하여 그것을 전기로에서 3번 흑연도가니를 사용하여 Al과 함께 熔解하여 Al-20%Si 合金 熔湯을 만들었다. 소정의 金屬 Mg을 steel pipe로 만든 접종기구를 使用하여 접종한후 200℃로 예열시킨 20 ㎜ø 100 ㎜ 길이의 주철재 金型에 주입하여 시료를 제조하였다. 시편은 시료 底面에서 20 ㎜ 부근을 절단 채취하여 조사 검토하였다. 3. 실험결과 및 고찰 3.1. Mg 첨가량과 초정 Si의 미세화 Mg을 0.2%∼2.5% 첨가하여 초정 Si의 미세화를 조사하였다. 0.2%와 1.2% Mg 사이에서 초정 Si는 미세화가 일어나며 1.5%Mg이상에서는 초정 Si가 더욱 粗大化현상이 일어났다. 3.2. 주입온도와 초정 Si의 미세화 Al-25% Si 합금에 1%Mg을 첨가한 후에 각주입온도(750℃, 800℃, 850℃)에서 주형에 주입하여 조사한 결과 850℃에서 가장 좋은 결과를 얻었다. 3.3. Holding time과 초정 Si의 미세화. 소정의 온도에서 接種前의 維持時間이 길수록 미세화 경향이 크며 접종후는 5분 사이에서 微細하여지며 維持時間이 길수록 미세화 경향은 나빠진다. 4. 결론 1. Mg첨가에 의한 高珪素-Al 合金의 初晶 Si의 微細化는 0.2%∼1.2%Mg사이에서 일어나며 1.5%Mg이상은 粗大化現象이 일어난다. 2. 주입 온도의 영향은 주입온도가 높을수록 양호한 결과를 얻었다. 3. Holding효과는 접종前은 길수록 微細化 경향이 크며 접종後는 5분사이에서 미세화되며 더욱 길면 微細化 效果는 減少된다.

구상흑연주철에서의 Mn 의 영향

김수영,윤남영 대한금속재료학회(대한금속학회) 1975 대한금속·재료학회지 Vol.13 No.3

1. 緖論 球狀黑鉛鑄鐵의 鑄放狀態에서의 基地組織은 含有하고 있는 Si, Mn에 依해서 左右된다는 것은 잘 알려진 事實이다. 그 基地組織은 ferrite pearlite cementite로 생각할 수 있으며 지금까지 ferrite化에 對한 많은 硏究가 있다. 즉 적당한 Mn/S比 혹은 冷却速度 Si量의 增加에 依한 完全 ferrite化에 對한 硏究는 많다. 本 硏究에서는 不純物로 들어가기 쉬운 白銑化 元素인 Mn의 基地組織 및 黑鉛球狀化에 미치는 영향을 多角度로 調査檢討하여 球狀黑鉛鑄鐵에 있어서의 基本的인 역할을, 특히 pearlite 基地化와의 關係, 黑鉛球狀化(形態, 球狀化率)와의 關係를 明白히 하고자 한다. 2. 實驗方法 球狀黑鉛鑄鐵用 銑鐵을 20KVA Kryptol爐에서 六番黑鉛도가니를 使用하여 熔解하였으며 75% Fe-Si(6 mesh)로 珪素量을 조정한 後 電解 Mn(98%)으로 Mn 量을 조정하였다. 1400-1450℃ 정도로 유지시킨 후 첨가기구로 Fe-Si-Mg 2%를 첨가하고 바로 75% Fe-Si(12 mesh) 0.5%를 接種시켜 鑄入하였다. 接種直後 25㎜^ø 100㎜길이의 生砂型에 鑄入하여 試料를 製造하였으며 試片은 試料 底面에서 30㎜부근을 절단 채취하였다. 試料의 成分은 탄소를 3.8%로 일정하게 하고 Si를 1.8% 3.3% 4.7%로 變化시켰으며 Mn量은 0.8% 1.5% 2.0% 2.5% 3.0% 3.5% 4.0%로 되도록 첨가하였다. 3. 實驗結果 및 考察 3.1 基地組織에 미치는 Mn의 영향 3.1.1 Si 1.8%의 경우 Mn 0.92%에서 少量의 ferrite와 pearlite가 共存하며 cementite가 석출되기 시작한다. 1.52% Mn까지에서 ferrite는 거의 소멸되고 pearlite만 약간 增加하나 이후부터는 cementite가 조금씩 增加하는 傾向을 보인다. 3.1.2, Si의 3.3%에 경우 0.84% Mn에서 거의 大部分이 ferrite이며 1.47% Mn에서 ferrite와 pearlite는 略 半半 程度가 되며 이때 비로소 Bull's eye 組織이 나타난다. 2.35% Mn일때 黑鉛주위에 약간의 ferrite가 남아 있고 cementite의 석출이 시작된다. 2.95% Mn에서부터 ferrite는 거의 흔적만 남아있고 cementite의 量은 變化하지 않는다. 3.1.3 Si 4.7%의 경우 Fig 1에 表示된 바와 같이 0.85% Mn에서 완전히 ferrite化 하였으며 2.93% Mn 일때 ferrite量과 pearlite量은 거의 같다. 3.45% Mn에서는 pearlite가 大部分이고 약간의 ferrite가 存在하며 cementite의 析出이 시작된다. 3.2. 黑鉛球狀化에 미치는 Mn의 영향 Mn 量 變化에 의한 黑鉛球狀化 狀態에는 큰 變化가 없으며 다만 Mn 量이 많아질수록, 현저하지는 않으나, 약간의 黑鉛粒의 微細化경향을 보이며 Si 量이 많을수록 黑鉛粒이 微細化한다. 3.3. 質量效果에 미치는 영향 黑鉛의 形狀에 對한 質量效果는 Si量이 적을수록 현저하게 나타난다. 基地組織에 對한 質量效果도 현저하나 Si 1.8% Mn 0.9%의 試料와 Si 3.3% Mn 2.35%일 때와 Si 4.7% Mn 3.45%일 때에 질량효과는 가장 적다. 4. 結論 (1) Mn은 球狀黑鉛鑄鐵의 基地를 pearlite化 하는데 크게 寄與한다. (2) 基地組織에 對한 質量效果는 cementite가 析出하기 시작하는 때에 가장 적게 나타난다. (3) Mn은 黑鉛球狀化에는 큰 영향을 주지 않으나 微細化에는 多少의 效果가 있다.

AISI 5160 스프링강에서 비금속 개재물과 수소의 상호작용에 의한 연구

이기영,이재영,이성만,이종람 대한금속재료학회(대한금속학회) 1984 대한금속·재료학회지 Vol.22 No.11

The hydrogen Thermal Analysis experiments have been carried out for the identification of hydrogen trapping character by nonmetallic inclusions in AISI 5160 spring steel. It was found that oxide inclusions including Fe-oxide, Al₂O₃and SiO₂have a strong interaction with hydrogen relative to the other defects such as the cementite-ferrite interfaces and microvoids. Also, the trap activation energies of hydrogen for each inclusion were determined as follows. They are 50.6 kJ/mole and 69.5 kJ/mole for the Fe-oxides like Fe₃O₄, and Fe₂O₃, 86.2 kJ/mole for the Al₂O₃and 112.1 kJ/mole for the SiO₂respectively. The thermal analysis technique could be used to predict the fatigue properties of the steel by identifying the nonmetallic inclusions and determining the amount of them in the steel.

Fe-Cr-Co 자석합금의 자기특성에 미치는 희유금속의 효과

송진태 대한금속재료학회(대한금속학회) 1974 대한금속·재료학회지 Vol.12 No.3

Fe-30%Cr-25%Co 合金에 稀有金屬을 添加하며 이 合金의 磁氣特性에 미치는 稀有金屬의 添加效果를 조사 연구하였다. 1w/o와 2w/o의 Y 및 Sm 金屬을 含有하는 試料合金은 알곤(Ar) 분위기의 아크爐를 사용하여 溶解시켰으며 용융상태에서 급격히 냉각 주조하였다. 그 後 500℃와 700℃사이의 各溫度에서 여러時間동안 燒鈍시켰다. 實驗結果는 Fe-Cr-Co系 合金에 Y와 Sm 金屬을 添加하면 磁氣特性은 보다 우수하여 지고 最大의 에너지積(BH)_(max)은 500℃와 600℃사이의 時效溫度에서 16∼32時間 時效 處理시킴으로써 얻어졌으며 그 값은 2∼3.5MGOe였다. 또 Y와 Sm 特히 Sm 金屬은 Fe-Cr-Co系 磁石合金의 保磁力을 현저히 크게 하였으며 이것은 이 合金의 變調組織에 이들 金屬이 어떤 영향(例를 들어 組織의 微細化)을 주었거나 또는 基地中에 RCo_5, R₂Co_(17)(R: 稀有金屬)와 같은 强磁性相을 析出하게 하는 까닭이라 믿는다. The magnetic properties of Fe-30%Cr-25%Co alloys as a function of the additional rare earth metals were studied. A mumber of ingots for specimen containing 1 w/o to 2 w/o Y and Sm were prepared by arc melting under a protective atmosphere, resulting in a rapid freezing from the molten state. The samples were then annealed for various time at the temperature between 500℃ and 700℃. It was founded that the magnetic properties of Fe-Cr-Co-R(R: rare earth metals) alloys were superior to Fe-Cr-Co alloys, and the maximum energy product 2-3.5 MGOe were obtained by aging treatment with the aging time 16-32 hours and the aging temperature 500℃-600℃. It is concluded that a small amount of Y and Sm, especially Sm metals, remarkably increases the coercive force of Fe-Cr-Co magnet alloys, which may be attributed to the certain modification of their modulated structure or the precipitation of ferromagnetic phase such as RCo_5 and R₂Co_(17) in the matrix, due to rare earth metals.

금속의 응력부식에 대하여 (제 3 보)

조종수,채성기 대한금속재료학회(대한금속학회) 1968 대한금속·재료학회지 Vol.6 No.3

상용 비철금속제연법의 현황과 우리나라의 비철금속제련업의 오늘과 내일

박평주 대한금속재료학회(대한금속학회) 1979 대한금속·재료학회지 Vol.17 No.3

연료유에 의한 금속 표면의 고온부식 연구

조종수,정호광,강성군 대한금속재료학회(대한금속학회) 1970 대한금속·재료학회지 Vol.8 No.2

X-선 회절법과 금속현미경에 의하여 방커 C유를 연료로 쓰는 boiler나 heater에서 채취된 금속 재질 표면의 부식현상을 조사 연구 하였다. X-선 회절법에 의하면 이 부식표면 성분은 V₂O_5, V₂O₃, vanadyle vanadate 및 소지 금속 산화물 등이 주성분으로 되어 있었다. 따라서 연료류 중에 함유되어 있는 바나듐 성분이 금속 재질 표면에 증착 용융되어 부식을 촉진시킨 것으로 믿어진다. 부식 시편의 채취장치와 위치에 따라 표면에서 검출된 바나듐 산화물의 형과 양이 달랐다. 또 부식 표면의 금상 학적 고찰을 금속 현미경에 의하여 시도하였다.