• 제목/요약/키워드: 내열강

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기계재료로 쓰이는 내열강재의 현황

  • 신민교
    • 기계저널
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    • 제26권4호
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    • pp.284-289
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    • 1986
  • 이들 기기, 장치는 대부분 철강재가 그 근간을 이루고 있지만, 특히 고온부를 형성하는 부재는 내열용 철강과 합금이다. 강을 모재로 하고 고온에서의 강도유지를 위하여 유용한 소랴의 Cr, Mo 등을 합금시킨 저합금내열강이 1차적으로 사용되어 왔으나 사용조건이 고도화 되면서 이들 합금성분 량이 늘어나 주로 Cr 성분을 증가시킨 고 Cr 페라이트계, 그리고 Ni 성분을 다량으로 첨가한 오스테나이트계 내열강이 제 2차, 제 3차대상이 되어 연구 발전되어 왔다. 그 사용한계는 사용 가스등 환경의 영향과 고온의 크리이프나 피로, 파괴에 대한 저항성등에 크게 좌우되지만, 대개 2.25Cr-1Mo 강의 저합금강에서 $550^{\circ}C$, 9~12% Cr인 페라이트계 내열강에서 $^650{\circ}C$ 까지가 한도이며 그 이상온도에서는 오스테나이트계 내열강이 고려의 대상이 되고 있는 것 같다. 이들 고온부에 사용되는 철강 재료를 중심으로 최근의 동향을 주로 금속학적 입장에서 살펴보기로 한다.

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마찰 용접부의 고온 회전굽힘 피로 강도에 미치는 용접후 시효열처리의 영향에 관한 연구 (Effects of Postweld Aging Treatment on Rotary Bending Fatigue strength of Friction Welded Joints at Elevated Temperature)

  • ;오세규;임우조
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제7권2호
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    • pp.36-49
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    • 1983
  • 최근 높은 경제성과 용접성의 우수성에 의한 마찰 용접의 응용에 있어서 내열.내식 재료가 개스터어빈, 기관, 핵 발전기등의 기계 부품 생산 공업에 널리 이용되고 있다. 따라서 이종내열 합금강의 마찰 용접된 부품을 이용함에 있어서 내식.내마모 및 용접성 뿐만 아니라 고온 피로 강도와 크리이프 강도 등의 복합 특성에 관한 연구가 요구되고 있다. 본 연구에서는 마르텐사이트계 실크롬 내열강과 오오스테나이트계 닉켈크롬 스테인레스강의 이종 내식.내열 합금강의 최적 용접조건하에서 마찰 용접된 후의 시효 열처리가 용접재의 700 .deg.C 고온 회전 굽힘 피로강도 특성에 미치는 영향에 관하여 실험과 강도해석에 의해 조사되었고 용접후의 용체화 처리와 시효 열처리법에 의한 내열강 마찰 용접강도 개선법을 개발코저한 것이다.

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로터용 내열강의 구조 건전성 모니터링을 위한 미세 조직 평가 (Microstructural Characterization for Structural Health Monitoring of Heat-Resisting Rotor Steels)

  • 김정석;변재원;박익근
    • 비파괴검사학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.177-183
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    • 2008
  • 고온-고압의 장시간 사용으로 나타나게 되는 재료열화현상을 이해하고 구조건전성 모니터링을 위한 기초연구로 사용하고자 대표적인 로터용 내열강인 2.25CrMo 강과 9CrMo 강 그리고 12CrW 강을 연구하였다. 재료열화를 모니터링하기 위해 2.25CrMo 강은 등온열화 시험을 9CrMo 강은 크리프-피로 시험을 그리고 12CrW 강은 크리프 시험을 각 단계별로 수행하였다. 이들 각 손상재에 대한 초음파전파특성, 비저항측정 그리고 보자력측정을 통하여 미세조직 의존성을 고찰하였고 이들 파라미터는 특정 미세조직의 변화에 상당히 민감하게 작용하였다.

마르텐사이트계 내열강의 선삭 가동 특성에 관한 연구 (Turning Characteristics of Martensitic Heat Resisting Steel)

  • 채왕식
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.171-176
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    • 1997
  • In this paper, We have analyzed dynamic characteristics of cutting force. Test materials are used martensitic heat resisting steel, STS420J2. The obtained results are as follows: 1. Cutting force is smaller make small feed when feed speed make a change. 2. Principal cutting force is smaller make small cutting speed when feed speed make a change.

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용융 Al 도금강판의 내열성과 밀착성에 미치는 강성분 영향 (Effects of Steel Composition on Heat Resistance and Coatability of Hot-dip Aluminized Sheet Steel)

  • 배대철
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2007년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.40-41
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    • 2007
  • 용융 Al 도금강판의 내열성, 도금성 향상을 위한 실험실적 변수 영향을 고찰하였다. 내열성 향상을 위한 강 성분 변경시험 결과와 용융 도금성(젖음성 : Wettability) 향상을 위한 표면 농화물 등의 관찰 결과를 Fe-SEM, Glossmeter, 광학현미경, GDS 기기 등을 이용하여 측정하였다. 아울러, 용융 Al도금이 가능한 각 원소의 영향을 고찰함으로써 현재 $400^{\circ}C$ 전후에서 변색 없이 사용가능한 수준을 약 $80-100^{\circ}C$ 상승시킴으로써 Alcosta 제품 사용범위 확대에 기여한다.

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고내열 용융 Al 도금강판 도금층 특성 (Characteristics of Hot-dip Aluminum Coated Steel Sheet with Excellent Heat-resistance)

  • 배대철;임태훈
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.95-95
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    • 2013
  • 고온에서의 내열, 내변색 특성이 우수한 용융 Al 도금강판을 제조하기 위하여 소지 강 성분을 조정하여 내변색성, 내산화성 및 밀착성 향상 측면에서 초점을 두고 관찰하였다.

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자동차용 고온금속재료 연구개발

  • 김윤준;이용태
    • 기계와재료
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    • 제22권3호
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    • pp.96-109
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    • 2010
  • 자동차는 다양한 형상과 기능을 가진 부품소재의 집합체라 할 수 있다. 자동차의 고출력화에 의한 연비향상과 각국의 환경규제 강화 요건을 충족시키기 위해 자동차 엔진의 작동온도와 이에 따른 배기가스의 온도가 꾸준히 높아지는 추세이다. 따라서 고온재료의 선택과 사용이 보다 중요해 지고 있다. 자동차에 사용되는 고온 부품은 설계사양에 맞추어 그리고 경제적인 측면을 고려하여 내열재료를 사용하는 방법과 표면처리를 하는 두 가지 방법이 주로 채택되고 있다. 내열재료를 사용하는 대표적인 부품은 엔진을 구성하는 부품과 연소실로부터 나오는 고온 고압의 배기가스가 이동하는 배기계 부품이다. 엔진을 구성하는 부품 중에는 냉각수에 의해 온도가 제어되는 부분은 경제적인 소재가 사용되나 밸브와 같은 부품은 고온재료가 채용된다. 가장 높은 온도에서 사용되는 배기계 부품에는 경제성이 감안되면서도 높은 열적, 기계적 안정성이 동시에 요구되고 있다. 전통적으로 배기부품에는 구상흑연주철이 널리 사용되어 왔고 현재에도 원가 측면의 강점을 이용해 대부분의 차량에 적용되고 있으나 일부 고출력, 고배기량 엔진의 경우에는 주철의 한계온도 이상의 배기온도가 요구되어 스테인리스 강을 도입하고 있다. 또한 내열 타이타늄 합금, 금속간화합물과 같은 고온재료가 개발됨에 따라 고가의 차종에는 신재료가 이들 부품으로 채용되고 있다. 이 글에서는 배기계 부품의 설계적인 요소에 의한 열적, 기계적 측면의 내구 특성을 살펴보고, 이들 부품에 보편적으로 적용되는 고온 금속재료의 종류 및 기계적 특성을 소개하였다. 아울러 미래의 환경친화적 자동차용 고온 부품을 개발하기 위하여 연구되고 있는 Super Si+MO, 스테인리스 강, TiAl, 고온 타이타늄 합금 등과 같은 자동차 내열 부품으로 사용되는 신소재의 연구개발 동향에 관하여 기술하였다.

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내열강 마찰용접재의 ISM에 의한 크리프 수명예측에 관한 연구 (Study on Creep Life Prediction by Initial Strain Method for Friction Welded Joints of Heat Resisting Steels)

  • 김헌경;김일석;이연탁;공유식;오세규
    • 한국해양공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.46-52
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    • 2001
  • In this paper, the real-time prediction of high temperature creep life was carried out for the friction welded joints of dissimilar heat resisting steels (SUH3-SUH35). various life prediction method such as LMP (Larson_miller Parameter) and ISM (initial strain method) were applied. The creep behaviors of those steels and the welds under static load were examined by ISM combined with LMP at 500, 600 and $700^{\circ}C$, and the relationship between these two methods was investigated. A real-time creep lie (tr, hr) prediction equation by initial strain (${\varepsilon}_0$, %) under any creep stress ($\sigma$, MPa) at any high temperature (T, K) was developed as follows: $t_r={\alpha}{\varepsilon}_0^{\beta}{\sigma}^{-1}$ where, ${\phi}=16: {\alpha}=10^{51.412-0.104T+5.375{\times}10^5T^2}$, $ {\beta}=-83.989+0.180T-9.957{\times}10^{-5}T^2,{\phi}=20:$ ${\alpha}=10^{69.910-0.146T+7.744{\times}10^{-5}T^2$, ${\beta}=-51.442+0.105T-5.595{\times}10^{-5}T^2$ for SUH3-SUH35 friction weld of =16mm and 20mm, respectively.

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High Density Energy Welding of Gas Turbine Alloys

  • Kim, Hwan-Tae
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2001년도 추계학술발표대회 개요집
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    • pp.140-142
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    • 2001
  • 항공기의 제트 엔진을 비롯하여 육상용 발전기, 선박용 엔진, 로켓 엔진 등에 널리 사용되는 터빈 블레이드를 포함한 고온용 가스터빈 부품은 최대 온도 120$0^{\circ}C$ 이상의 고온에 노출되어 가혹한 기계적 응력을 받는 동시에 고온에서의 표면 안정성이 요구되므로 초내열 니켈 합금(superalloy), 티타늄 합금, 내열강 등의 고온강도가 우수한 합금이 사용된다. 그런데 합금성분이 많이 첨가된 내열 합금을 용접하는 경우, 미세균열, 용접부의 기계적 성질의 저하, 용접열영향부의 내식성과 내산화성의 저하, 용접외부 결함에 의한 피로강도 저하 등의 문제가 발생하므로 이를 해결해야 한다. 본고에서는 생산성과 용접품질이 우수한 고밀도 에너지빔 용접의 적용 현황에 관하여 고찰코자 한다.

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