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비대칭 스퍼터링에 의한 TiAIN/CrN 나노 다층 박막의 합성 및 특성 분석에 관한 연구
김광석(GwangSeok Kim),김범석(Bom Sok Kim),이상율(SangYul Lee) 한국표면공학회 2005 한국표면공학회지 Vol.38 No.6
In this work a multi-layered nanostructured TiAlN/CrN superlattice coatings was synthesized using closed-field unbalanced magnetron sputtering method and the relationships between their superlattice period (1), micro-structure, hardness and elastic modulus were investigated. In addition, wear test at 500℃ and oxidation resistance test at 900℃ were performed 10 investigate high temperature properties of these thin films. The coatings were characterized in terms of microstructure and mechanical properties by transmission electron microscopy (TEM) and nano-indentation test. Results from TEM analysis showed that superlattice periods was inversely proportional to the jig rotation speed. The maximum hardness and elastic modulus of 37 ㎬ and 375 ㎬ were observed at superalttice period of 6.1 ㎚ and 4.4 ㎚, respectively. An higher value of microhardness from TiAlN/CrN thin films than either TiAlN (30 ㎬) or CrN (26 ㎬) was noted while the elastic modulus was approximately an average of TiAlN and CrN films. These enhancement effects in superlattice films could be attributed to the resistance to dislocation glide across interface between the CrN and TiAlN layers. Much improved plastic deformation resistance (H³/E²) of 0.36 from TiAlN/CrN coatings was observed, compared with 0.15 and 0.16 from TiAlN and CrN, respectively. Also the wear resistance at 500℃ was largely increased than those of single TiAlN and CrN coatings and TiAlN/CrN coatings showed much reduced weight gain after exposure at 900℃ for 20 hours.
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김범석,이상율,김광석 한국 항공대학교 항공산업기술연구소 2001 航空宇宙産業技術硏究所 硏究誌 Vol.11 No.-
본 실험에서는 Fe합금으로 소결된 기어부품을 특성향상을 위해 여러 조건에서 플라즈마 질화 처리를 실시하여 특성을 평가하였다. 특성평가는 광학현미경, XRD, 비커스경도계, 표면조도계를 이용하여 실시하였다. 특성평가 결과 질소의 분율이 높아질수록 화합물층의 두께는 증가하였고 질화처리 온도가 증가할수록 표면의 경도도 약 Hv150에서 Hv300, Hv400 으로 증가하였고 표면의 조도(Ra)값도 0.33㎛에서 0.57㎛로 증가하였다. XRD 측정결과 모든 조건에서 Fe4N상이 나타나는 것을 볼 수 있었고 처리온도가 올라갈수록 Fe4N상이 성장하는 것을 볼 수 있었다. Sintered Fe-alloy gear parts were plasma nitrided, and the influence of nitriding treatment condition(temperature, gas mixture, duty ratio)on the surface layer microstructure, compound layers properties of the gear part has been studied. Properties of the nitrided layer were analysed by using optical microscope, X-ray diffractometer(XRD), micro-vickers hardness tester, roughness tester. It was found that compound layer thickness increased with increasing ratio of N2 gas mixture and surface hardness, roughness increased with increasing nitriding temperature.
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김범석,이상율,이상용 한국 항공대학교 항공산업기술연구소 2000 航空宇宙産業技術硏究所 硏究誌 Vol.10 No.-
본 실험에서는 반응고 성형법으로 제작한 자동차용 에어콘 컴퓨레셔의 리어헤드 부품의 특성을 분석하기 위해 단조와 다이캐스팅법으로 제작한 제품과의 기계적 특성 비교시험을 실시하였다. 각 제품에서 추출한 시편의 SEM을 이용한 미세조직 관찰결과 반응고 성형후 T6열처리한 시편은 단조제품의 조직 못지 않은 치밀한 조직을 나타냈으며 기공이나 내부결함도 거의 없는 것으로 관찰되었다. 비커스 경도계를 이용한 경도값도 약 Hv 130정도로 단조제품보다 높게 나타났다. 반응고 성형후 T6열처리한 시편의 내마모 특성은 단조제품과 비슷하게 나타났으며 다이캐스팅 제품보다는 훨씬 우수하게 나타나 제작 공정비용과 제품의 특성을 고려해 볼 때 주목할만한 제조 공정으로 판단된다. Mechanical properties of semi-solid processed Al product were compared with those of forging and die-casting products. SEM observation of semi-solid A319-T6 specimen indicated that the microstructure showed very fine grain size without micro pores. Vickers microhardness was measured to be approximately Hv 130 and this value could be attributed to the fine grain size. The results from mechanical property testes showed that properties of semi-solid A319-T6 product were similar to those of forging A332-T4 product and was better than die-casting ADC-10 product.
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