• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.16 no.5 s.72
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• pp.519-528
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• 2004

Most of ferrous b.c.c weld materials may experience martensitic transformation during rapid cooling after welding. And it is well known that volume expansion due to phase transformation could influence in the case of welding of high tensile strength steels on the relaxation of welding residual stress. To apply this effect practically, it is a prerequisite to establish a numerical model which is able to estimate the effect of phase transformation on residual stress relaxation quantitatively. In this study, we investigated the effect of phase transformation on the relaxation of welding residual stress through experiment. And three-dimensional thermal elastic-plastic FEM analysis is conducted to reproduce the effect of phase transformation on the relaxation of welding residual stress. Also we carried out the analysis of welding residual stress in welds of similar or dissimilar steels considering the effect of residual stress relaxation due to phase transformation.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.138-138
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• 2016

의료용 공구로 사용되는 합금은 마르텐사이트계 스테인리스강의 대표 강종인 420스테인리스강이 사용되며, 이 합금은 고온의 오스테나이트 상태에서 ?칭하면 마르텐사이트 조직으로 변태하여 현저하게 경화하는 특징을 가지고 있으며, 오스테나이트화 후 템퍼링시 우수한 기계적 성질이 얻어진다. 그러나 템퍼링 온도의 영향으로 석출탄화물이 형성되어 기계적 성질이나 내식성이 저하되는 단점이 있다. 본 연구에서는 STS 420스테인리스강의 템퍼링 온도에 의한 내식성 문제점을 개선시키기 위해 STS630 합금을 사용하여 다양한 석출 열처리 조건 및 플라즈마 질화공정을 연구하였다. 구입한 소재의 균일한 성분 조정을 통한 미세 편석 및 물성부여를 위한 균질화 조건 도출 열처리를 실시하였으며, STS630의 고용화열처리는 오스테나이트 균일조직이 되는 온도영역으로 가열하여 급냉하는 것으로 마르텐사이트 변태시키는 열처리를 진행하였으며, 열처리온도는 $1020{\sim}1060^{\circ}C$로 설정하였다. 석출경화 열처리는 $460{\sim}480^{\circ}C$와 $500{\sim}520^{\circ}C$의 온도에서 실시, 제품에 따른 인성을 부여하였으며, 질화공정은 플라즈마 장비를 이용하여 플라즈마 가열 ${\rightarrow}$플라즈마 이온질화를 통하여 가장 최적의 공정을 도출하였다.- 질화가 마무리 된 시료는 내식성 및 물성 평가를 통해 제품으로서의 특성을 평가하였다. 석출경화 열처리에 의해 STS420합금에 버금가는 인장강도 및 경도값이 나타났으며, 플라즈마 질화에 따라 물성 값의 향상이 나타났다. 용출실험결과 STS420합금의 경우 Fe, Cr원소의 용출이 나타나며 변색이 형성되었으나 STS630합금의 경우 그 현상이 미미하였다.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2000.04a
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• pp.46-46
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• 2000

• Korean Journal of Materials Research
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• v.10 no.6
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• pp.409-414
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• 2000

Three different white cast irons alloyed with Cr, V, Mo and W were prepared in order to study their transformation behavior of matrix structures in heat-treated conditions. The specimens were produced using a 15kg-capacity high frequency induction furnace. Melts were super-heated to $1600^{\circ}C$, and poured at $1550^{\circ}C$ into Y-block pepset molds. Three combinations of the alloying elements were selected so as to obtain the different types of carbides and matrix structures : 3%C-10%Cr-5%Mo-5%W(alloy No. 1), 3%C-10%V-5%Mo-5%W(alloy No. 2) and 3%C-17%Cr-3%V(alloy No. 3). The heat-treatments were conducted as follows: frist of all, as-cast specimens were homogenized at $950^{\circ}C$ for 5h under the vacuum atmosphere. Then, they were austenitized at $1050^{\circ}C$ for 2h and followed by air-hardening in air. The air-hardened specimens were tempered at $300^{\circ}C$ for 3h. The observation of morphology of the matrix structures was carried out in the states of as-cast(AS), air-hardened(AHF) and tempered(AHFT). The matrix structures of each alloy were almost fully pearlitic in the as-cast state but it was transformed to martensite, tempered martensite and retained austenite by the heat-treatments such as air-hardening and tempering.

• Journal of Welding and Joining
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• v.10 no.1
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• pp.12-19
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• 1992

용접능률의 향상을 위한 대입열용접법의 적용은 과도한 입열량으로 인하여 용접부의 인성이 저 하한다는 점에서 그 적용에 주의를 요한다. 본 보에서는 대입열용접시 열영향부의 인성 저하의 원인과 그 대책을 강재의 측면에서 검토하였다. 고장력강을 용접하면 입열량이 증가함에 따라 오스테나이트 결정립이 조대화되고 상부 베이나이트와 도상 마르텐사이트가 생성되어 인성이 저하한다. 그 대책으로서는 용접 열싸이클과정중 안정한 질화물, 산화물등을 모재에 미세분산시켜 오스테나이트 결정립 성장을 억제하고, 페라이트, 펄라이트 변태를 촉진시킨다. 이러한 석출물의 형성을 위해서는 주로 Ti, Ca, REM, B등의 합금원소가 이용된다. 소입성이 높은 주질고장력 강에서는 석출물의 분산에 의한 페라이트의 변태 촉진 보다는 Mn, Ni, Cr, Mo, V등의 합금원 소를 첨가하여 소입성을 높여 인성이 우수한 하부 베이나이트 조직을 형성하든가, 탄소량을 저 감시켜 도상 마르텐사이트의 생성을 억제하므로서 인성을 확보한다. 현재 국내에서 제조되고 있는 대입열용접용강중 인장강도 50kgf/mm$^{2}$급강은 기본적으로 용접부 인성이 우수한 TMCP법으로 제조되며, Ti등을 첨가하여 석출물의 효과를 이용하고 N을 억제하여 기지의 인 성을 향상시키는 등의 방법을 병용하고 있다. 인장강도 60kgf/mm$^{2}$ 급강은 조질처리에 의하여 제조되며, 50kgf/mm$^{2}$급강과 같이 Ti, B등의 첨가에 의한 석출물의 효과를 이용 하고 있다.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.27 no.4
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• pp.9-13
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• 2013

The tensile properties of high manganese austenitic stainless steel with the two phase structures of deformation-induced martensite and reversed austenite were studied. Reversed austenite with an ultra-fine grain size of less than $0.3{\mu}m$ was obtained by reversion treatment. The two phases structures of deformation-induced martensite and reversed austenite were obtained by an annealing treatment in the range of $500^{\circ}C-700^{\circ}C$ for various times in 70% cold- rolled high-manganese austenitic stainless steel. The volume fraction of the reversed austenite increased rapidly with increases in the annealing temperature and time. In the stainless steel with the two phases of austenite and martensite, the strength decreased rapidly, while the elongation increased slowly and then rapidly increased with an increase in the volume fraction of the reversed austenite. Therefore, the strength and elongation were strongly controlled by the volume fraction of reversed austenite. A good combination of high strength and elongation could be obtained by the mixed structure of reversed austenite and deformation-induced martensite.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.48.1-48.1
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• 2009

Ti합금은 생체적합성이 우수하여 생체재료로 널리 사용되어 왔으며, 특히 Nitinol로 알려진 Ti-Ni합금은 형상기억특성 및 초탄성특성을 지녀 치열교정용 와이어나 혈관확장용 스텐트 등으로 사용되어 왔다. 최근 Ni과 같은 세포독성 합금원소의 용출가능성이 문제가 되어 Ni을 함유하지 않는 Ti합금이 주목받고 있다. 본 연구에서는 Ti-Nb-Ge 합금의 집합조직과 초탄성 및 기계적 특성의 관계를 고찰함으로써, 사용목적이나 요구특성에 부합되는 가공열처리방법을 도출하고자 하였다. 비소모전극식 진공아크용해장치를 이용하여 Ti-Nb-Ge 합금 버튼을 만들고, 이를 $1000^{\circ}C$에서 30분간 유지 후 얼음물에 급랭처리하였다. 이후 집합조직 제어를 위해 등속압연 및 이속압연의 두가지 방법으로 냉간압연한 후, $850^{\circ}C$에서 30분~2시간까지 열처리하였다. 광학현미경과 투과전자현미경을 이용하여 미세조직을 관찰하고, X-선 회절분석법을 이용하여 집합조직을 분석하였다. 또한 순환식 인장시험을 통해 시편의 초탄성 특성 및 기계적 성질을 평가하였다. 등속압연재는 {001}<110>에서 {111}<110>에 이르는 $\alpha$-fiber가 발달하는 한편, 이속압연재는 {001} 및 {111}가 발달하는 것으로 나타났다. 또한 압연방향으로 <110>이 평행한 집합조직이 발달할수록 초탄성 특성이 높게 나타났다. 이는 응력유기 마르텐사이트 변태 시 $\beta$의 <110>방향이 $\alpha$" <010>방향으로 변할 때 길이가 증가하므로, 시편에 인장방향으로 <110>이 평행한 집합조직이 발달할수록 응력유기 마르텐사이트 변태가 용이해지기 때문인 것으로 사료된다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.8
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• pp.841-851
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• 1996

In a recent investigation, the formation of bainite phase in direct-quenched low carbon non heat-treated steel was reported. In this study the effects of bainite phase on the mechanical properties of direct-quenched microalloying steels were investigated. By isothermal transformation at $480^{\circ}C$ for 7 sec., volume fraction of bainite lath was 15~20%, and the UTS and impact energy were increased. In this case $B_{ll}$ and $B_{lll}$ type bainite was observed and the fractography of impact test specimen showed a ductile fracture tendency. Isothermal transformation for 100sec., yielded 30% volume fraction of granular bainite and the mechanical properties were decreased. The f ractography of impact test specimen showed a brittle fracture tendency. The addition of Mo was more effective than B for improving impact energy because amounts of boron aditions were restricted to considerably lower levels, typically 10~ 30ppm. From this study, it is predicted that 15~20% volume fraction of lath bainite on the direct quenching process is procduced by addition of Mo up to 1.2wt. % and controlling the finish forging proc¬ess at $1000^{\circ}C$ and using oil as direct quenching media. This will improve mechanical properties of the direct- quenched steel.

• Journal of Power System Engineering
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• v.16 no.3
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• pp.51-56
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• 2012

The effect of deformation induced martensite transformation on the mechanical properties in austenitic stainless steel with high Mn was studied. ${\alpha}$'-martensite was formed by deformation in austenitic stainless steel with high Mn. Deformation induced ${\alpha}$'-martensite was formed with surface relief by cold rolling. With the increase of deformation degree, volume fraction of deformation induced martensite was increased rapidly in early stage of deformation and then, increased slowly. With the increase of deformation degree, hardness and tensile strength were rapidly increased with linear relations, while elongation was rapidly decreased and then slowly decreased. Hardness, tensile strengths and elongation were influenced strongly by deformation induced martensite.

• Journal of the Korean Society for Heat Treatment
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• v.8 no.1
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• pp.12-23
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• 1995

In this a set of constitutive equation relevant to the analysis of thermo-elasto-plastic materials with phase transformation during quenching process was presented on the basis of continuum thermo-dynamic. In calculating the transient thermal stresses, temperature between coolant and specimen(SM45C) surface was determined from the heat transfer coefficient. A calculation was made for specimen with 40mm in diameter quenched in coolant from $820^{\circ}C$ and the results are as follow. Stresses at starting point of transformation always show the maximum tensile value. Reverse of stresses takes place after completion of transformation of inner part at specimen.