Effects of the microstrucrure of rapidy solidified Al-Pb-Cu-Mg alloys on the wear investigated. In order to overcome the miscility gap between Al and pb under equilibrium conditions, both in the solid and the liquid states, the alloy were rapidy solidifies to produce them in a segregation-free condition. Although the Pb particles showed relatively fine dispersion in the Al matrix in all the alloys by this process. the Al-16Pb alloy was found to have the most favorable microstructure with discretre with discrete Pb particles of abount 0.5 m in size. With the addition of Cu and Cu-Mg to Al-16Pb, cellular structures were newly formed; not seen in the binary Al-Pb alloy. Wear properties of the Al-Pb binary alloys measured as a function of the sliding speen, sliding distance, and applied load showed that the Al-16Pb alloy has the best wear resistance, as expected from the fine microstructural features in this alloy. The were resistance of the alloy containing Cu-and Cu-Mg was higher than that of the Al-16Pvb alloy, due to matrix strengthening by precipitation hardeing. The wear mechanism was identified by examining the traces and wear debris.

Si3N4에 2wt% Al2O3와 6wt% Y2O3을 첨가한 분말을 가스압 소결 방법으로 시편을 제조하였다. 이때 소결시 시간변화에 따른 공기 중에서 마모 특성을 비교하였다. 소결 시간에 따른 마모 특성의 변화는 기계적 성질, 즉, 파괴인성 등이 영향을 주는 것으로 나타났다. 소결 시간이 길어지면 큰 elongated 입자의 과잉성장에 따라 곡강도 및 파괴인성이 낮아져 이 결과 마모가 증가되었다. 이때 나타난 결과에 의하면 공기 중에서 질화규소의 마모특성에 영향을 주는 인자는 여러 가지 기계적 특성 중에서 파괴인성 및 곡강도가 미치는 영향이 크게 나타났다.

Reactive DC magnetron sputtering 법으로 AISI 304 스테인레스강 기판 위에 TiN 극박막을 50nm∼700nm 두께로 증착한 후, 경화된 AISI 52100 강과 알루미나를 마모 상대재로 하여 박막의 미끄럼마모 시험을 상온 대기 중에서 행하고, 마모 상대재에 따른 TiN 극박막의 마찰과 마모 거동을 연구하였다. AISI 52100 강구를 마모 상대재로 한 경우, TiN 박막은 200g 이하의 마모 하중과 0.035m/sec의 낮은 미끄럼 속도 조건에서 500nm 내외의 극박으로도 마찰계수가 0.1 내외로 유지되는 우수한 내마모성을 보였다. 이같이 우수한 내마모성은 AISI 52100 강으로부터 천이된 Fe가 산화되어 TiN 박막 표면에 Fe 산화층을 형성한 때문으로 설명되었다. 그러나, 마모 상대재를 알루미나 볼로 한 경우에는 TiN 박막 위에 산화층이 형성되지 않고, 마모가 거의 되지 않는 알루미나 볼과 박막층 사이에 국부적 응력집중 등이 발생하여 시험된 전 조건 하에서 박막층의 박리 현상이 관찰되었고 높은 마찰계수가 측정되었다. 또한 기판의 평균 표면조도, Ra가 박막의 두께와 유사할 때 마찰계수가 급격히 상승하는 현상이 관찰되었다.

Fe계 합금의 적층결함에너지를 감소시키는 것으로 알려진 Mn이 Fe-20Cr-1C-Si 경면처리 합금의 변형유기 상변태거동과 상온 및 고온 마모저항성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 15ksi의 접촉응력에 대하여 0~25wt.% Mn을 첨가한 시편은 모두 상온에서 마모손실량이 적은 우수한 마모저항성을 보였는데 Mn 첨가량이 5wt.% 이하인 시편의 경우 마모표면에서 γ→α'변형유기 상변태가 발생한 반면 15wt.% 이상 Mn을 첨가한 시편에서는 γ→ε변형유기 상변태가 발생하는 것으로 나타났다. 250˚C까지 고온 마모시험결과 γ→α'변형유기 상변태가 발생한 5wt.% 이하 Mn 첨가시편은 Mn 첨가량이 증가할수록 마모손실량이 증가하는 것으로 보아 Mn 첨가는 γ→α'변형유기 상변태에 있어서 고온 마모저항성을 저하시키는 것으로 생각되며 이는 Mn이 γ→α'변형유기 상변태의 M(sub)d 온도를 감소시키기 때문으로 생각된다. 반면에 γ→ε변형유기 상변태가 일어난 15wt.% 이상 Mn 첨가 시편의 경우 Mn 첨가량 증가에 따른 고온 마모손실량의 차이가 없는 것으로 보아 γ→ε변형유기 상변태는 γ→α'변형유기 상변태에 비해 온도의 존성이 적은 것으로 생각된다.

The marine structures with sea water cooling system always expose to the oceanic atmosphere. Therefore, the protection of the equipments is very important. To investigate the effectiveness of advanced composite materials for the application in offshore environments, the tensile test, hardness test, undercutting property test, permeance test and the friction and wear test were carried out by using various applicable coating materials. The main results obtained can be summarized as follows; 1. The micro-hardness of the Archcoat 502B showed the highest value. 2. The coefficient of friction of the Rigspray coating at the speed of 2.21m/sec showed the lowest value, and that of the Archcoat 502B coating at 1.08m/sec and 0.18m/sec indicated the lowest values. 3. The wear mass at the speed of 0.18m/sec and 1.08m/sec in dry condition showed the smallest values. 4. The Archcoat 502B coating is fitted to the dynamic instruments in the range of low speed and middle speed. Rigspray coating is fitted to the dynamic instruments in the range of high speed. 5. The wear mass of five kinds of coating materials at the range of low speed was very small, and those of the Archcoat S02B, Archcoat 402B and Rigspray coating at high speed range were quitely smaller than those of the Modified Epoxy and Tar Epoxy.

The effect of Pb addition on microstructure and wear resistance was studied in rapidly solidified Al-20Si-5Fe-xPb(x=2, 4, 6 wt.%) alloys. The R/S Al-20Si-5Fe-xPb (x=2, 4, 6 wt.%) alloys showed a fine and homogeneous microstructure and an improved wear property compared with Al-20Si-5Fe alloy, while no significant change in UTS (Ultimate Tensile Strength) was shown. Contribution of the dispersoids on the wear property was discussed by showing the plastic deformation layers formed during wear track.

Ni계 경면합금인 Deloro 50의 마모거동을 15ksi와 30ksi 접촉응력하의 여러 마모조건에서 조사하였다. 상온대기중에서 Deloro 50는 15ksi 응력에서도 극심한 응착마모가 발생하는 매우 낮은 마모저항성을 보였는데 이는 fcc 결정구조를 갖는 Deloro 50 기지상의 경도와 가공경화율이 strain-induced 상변태를 이웅한 hcp 결정구조의 Stellite 6보다 낮기 때문으로 생각된다. 상온 수중에서 Deloro 50는 15ksi 응력에서 Stellite 6와 비슷한 마모저항성을 보였는데 이는 물이 미세요철간의 금속간 접촉을 억제하였기 때문으로 생각된다. 그러나, 30ksi의 높은 접촉응력에서는 상온 대기중길 같은 응착마모가 발생하는 것으로 보아, 30ksi의 높은 응력에서는 물의 응착마모 억제 효과가 없었기 때문으로 생각된다. 300˚C 대기중에서 Deloro 50는 30ksi의 높은 접촉응력에서도 Stellite 6보다 우수한 마모저항성을 보였는데 이는 고온에서 마모시 생성되는 복합산화물층이 효과적으로 금속간 접촉을 방해하여 응착마모를 억제하였기 때문으로 생각된다

Fe 계 합금의 적층결함에너지를 감소시키는 거승로 알려진 vanadium이 Fe-20Cr-1.7C-1Si합금의 미세조직과 고온 마모저항성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. Fe-20Cr-1.7C-1Si-xV (x=0, 1, 3, 6, 10wt.%)조성에서 오스테나이트 기지상을 유지하면서 첨기될 수 있는 V의 최대 첨가량은 약 3wt.%이었으며 오스테나이트 기지상을 갖는 합금은 상온에서 낮은 적층결함에너지와 γ->α 변형유기 상변태에 의해 페라이트 합금보다 높은 마모저항성을 보인 것으로 생각된다.225˚C에서 α 생성량도 많은 것으로 보다 V은 Fe-20Cr-1.7C-1Si 합금의 온도에 따른 적층결함에너지 증가율를 억제하고 Md온도도 증가시킴으로써 고온 마모저항성을 증가시키는 것으로 생각된다.

In recent times the potential application of the high speed steel produced by HIP process for wear resistant and cutting materials are increasing. In this work the microstructure of Anval 30 produced by HIP process was investigated and the effect of WC, TiC addition on microstructure formation and wear properties were studied. After HIP process at 1150 , the original feature of spherical raw powders was not removed and consequently, nonuniform microstructure was formed. However the WC added by simple powder mixture incereased the sinterbility of high speed steel and uniform microstructure formed. The wear characteristics of Anval 30 with carbide addition were tested at RT and . The uniform microstructure played an more important role in wear resistance as compared with the hardness.

반응 가스 분압의 조절에 의한 HCD식 이온 도금 법으로 다양한 조성의 Ti(C, N) 경질 피막을 ASP30 공구강에 도금하였고 이 피막의 내마모성에 대한 조성의 영향을 경도, 밀착력 및 마모기구의 변화 등의 관점에서 고찰하였다. 경도는 질소나 탄소와 같은 비금속 성분량의 증가에 비례하지만 탄소함유량의 중가는 밀착력을 오히려 감소시켰다. 이 경향은 피막 밀도가 비교적 작은 정략적비 이하인 구간([C+N]/Ti<1)에서 보다 그 이상인 조성에서 영향이 뚜렷하였다. 따라서 피막의 내마모 특성은 높은 경도를 유지할 수 있는 ([C+N]/Ti>1)인 구역 내에서 밀착력 저하에 의한 adhesive 형태로의 마모 기구 변이를 억제할 수 있는 저 탄소 조성을 가질 때 최대로 된다.

Si3N4가 추진기관 연소조건 하에서 흑연의 산화와 마모를 효과적으로 방지하는 다층 코팅재료로 쓰일 수 있도록 하기 위하여 저압화학기상증착법(LPCVD)으로 Si3N4를 코팅할 때의 증착특성에 대해 연구하였다. 흑연 위에 pack cementation방법으로 SiC를 코팅하고 그 위에 저압화학기상증착법으로 Si3N4를 코팅 하였으며, 증착온도와 반응기체입력비를 변화시키면서 이에 따른 증착속도와 표면형상의 변화를 관찰하였다. 증착속도는 증착온도가 높아짐에 따라 처음에는 증가하다가 최대값을 나타낸 후 감소하는 경향을 나타냈으며, 그레인의 크기는 증착온도가 높아짐에 따라 작아지는 경향을 보였다. 한편, 반응기체의 입력비가 20≤NH3/SiH4≤40인 조건에서는 증착속도의 변화나 표면형상의 변화를 관찰할 수 없었다. 증착온도 800~1300˚C 범위에서 증착된 Si3N4가 비정질상인 것을 XRD로 확인할 수 있었으며 1300˚C, 질소 분위기에서 2시간 동안 열처리하여 결정상인 Si3N4를 인을 수 있었다.