• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.504-507
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• 2010

본 논문에서는 저온용 오스테나이트계 스테인리스강(ASS)의 온도 및 변형률 속도의 영향을 고려한 통합 구성 방정식 및 손상 모델을 제안하였다. 저온 영역에서, 304L ASS의 온도 및 변형률 속도별 인장 실험을 시행하였다. 그 결과, 변형 유기 마르텐사이트 상변태에 의해 상변태 유기 소성(TRIP)이 저온에서 현저히 나타났으며 온도 및 변형률 속도의 영향이 지대하였다. 실험 결과를 바탕으로 ASS의 저온 거동 및 특성을 규명하여 수치 모델에 반영하였다. 저온에서 일어나는 2차 경화 현상을 표현하기 위해, Bodner/Partom 점소성 구성 방정식을 수정하고 Tomita/Iwamoto 변형 유기 상변태 모델을 구성 방정식에 적용시켰다. 저온 연성 파단 현상을 표현하기 위해, Bodner/Chan 손상모델을 수정하여 접목시켰다. 제안된 모델을 유한요소 프로그램에 탑재시키고, 온도 및 변형률 속도 의존 재료 정수를 결정하였다. 저온 영역에서, 온도 및 변형률 속도별 재료 거동을 시뮬레이션하고 이를 실험 결과와 비교 및 검증하였다.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.20 no.4
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• pp.260-268
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• 2000

응고 및 마모거동을 연구하기 위하여 Cr, V, Mo 및 W의 조성이 다른 3종류의 백주철을 주조하였다. 고주파유도용해로에서 장입시켜 1873K까지 승온시켜 장입원료들을 모두 용해시킨 후 1823K에서 Y블럭주형에 주입하였다. 얻어진 3종류의 백주철조성은 다음과 같다: Fe-3%C-10%Cr-5%Mo-5%W(합금1), Fe-3%C-10%V-5%Mo-5%W(합금2) 및 Fe-3%C-17%Cr-3%V(합금 3)응고과정을 추적하기 위하여 각 시편으로부터 50g을 채취한 후 알루미나도가니에 넣고 실리콘카바이드로를 사용하여 1723K의 알콘분위기하에서 재용해를 시켰다. 용금을 10K/분의 속도로 냉각시키면서 열분석을 행하였으며 도중 몇 차례 소입 실험을 병행하였다.합금1의 경우 초정오스테나이트, (오스테나이트+$M_7C_3$)공정, (오스테나이트+$M_6C$)공정, 합금2의 경우 초정 MC, 초정오스테나이트, (오스테나이트+MC)공정 , (오스테나이트+$M_2C$)공정, 합금3의 경우 초정 $M7C_3$와 (오스테나이트+$M_7C_3$)공정으로 구성되어 있었다. 주방상태, 균질화열처러상태, 공냉상태, 템퍼링상태에서 내마모시험을 행하였다. 먼저 주방상태시 편을 진공분위기하에서 1223K에서 5시간동안 균질화열처리를 행한후 로냉을 시켰다. 다시 이 시편을 1323K에서 2시간 유지후 강제공냉을 시켰으며 강제공냉된 시편을 573K에서 3시간동안 템퍼링처리를 하였다. 내마모시험은 120 mesh마모지에 10N의 하중을 가하여 실시하였다. 각 사이클마다 무게감소를 측정하였으며 8번 반복실험을 하였다. 마모량은 균질화열처리시편, 주방상태시편, 템퍼링시편, 공냉시편의 순으로 감소하였다. 합금2가 마모량이 가장 적었으며 합금3이 가장 많았다. 합금2의 마모량이 가장 적은 이유는 조직이 초정 MC, 공정 MC 및 공정 M2C로 구성되어 있기 때문으로 사료된다.주방상태에서 기지조직은 퍼얼라이트이었으나 열처리를 통하여 마르텐사이트, 템퍼드마르텐사이트, 잔류오스테나이트로 변태하였다. 이상의 결과를 종합해 보면 MC가 내마모성에 가장 기여하는 조직으로 판단되어진다.

• 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 Korea Foundry Society
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• v.28 no.1
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• pp.37-40
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• 2008

본 연구는 ADI의 기계적 성질을 개선하고자 오스테나이트화 과정에서 초기 변태온도를 $900^{\circ}C$ (${\gamma}$ 구역)에서 시작하여 $800^{\circ}C$까지(${\alpha}+{\gamma}$ 구역) 일정한 냉각제어에 의해 오스템퍼링을 한다. 여기서 Full ADI에서 생성되는 고탄소 오스테나이트 조직을 저탄소 오스테나이트로 유도하고 미세한 침상의 Full ADI조직을 연성이 높은 조대한 아공석 페라이트 조직이 생성되도록 하여 Semi ADI를 만든다. Full ADI와 Semi ADI의 기계적 성질 및 피로강도를 연구한 결과 Full ADI와 Semi ADI의 정적강도는 유사하지만, 피로강도는 Semi ADI의 기지조직의 변화에 기인하여 Full ADI보다 피로강도가 높게 나타났다. 이러한 현상은 Semi ADI의 조대한 페라이트가 균열개구 저항력이 낮아 초기에는 쉽게 개구되지만, 균열개구와 동시에 균열선단에서 큰 소성역이 발생되어 균열성장이 지연하는 효과로 판단된다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.5
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• pp.436-443
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• 1998

2.3%C-26%Cr-1%Ni-0.5%Mo 조성의 다합금계 고크롬백주철을 고주파유도용해로를 사용하여 주조한 후 응고조직, 열처리조직 및 기계적성질간의 상관관계를 연구하였다. 주방상태에서는 초정덴드라이트조직인 기지조직과 공정탄화물로 구성되어 있었으며 기지조직의 73%가 오스테나이트, 27%가 마르텐사이트조직이었다. $900^{\circ}C$에서 5시간동안 균질화열처리만 행한 시편의 경우, 기지조직은 거의 페라이트로 구성되어 있었으며 $1100^{\circ}C$에서 불안정화열처리후 강제공냉시킨 시편의 경우, 유지시간에 따라 기지조직내의 잔류오스테나이트함량은 48.9-57.6%의 범위에 놓여 있었다. 주방상태 및 열처리시편 공히 마모량과 마모시간과의 관계가 직선적으로 얻어 졌는바 마모속도는 $2.77x10^{-2}$ /$~4.12x10^{-2mg}$ /sec의 범위에 걸쳐 있었다. 주방상태의 시편이 내마모성이 가장 우수하였으며 균질화열처리만 행한 시편이 가장 열악하였다. 기지조직내 잔류오스테나이트함량의 비율이 높아짐에 따라 경도는 감소하였고 반면에 내마모성은 향상되었다. 이는 마찰마모시험시 접촉부위의 오스테나이트가 가공경화를 일으켜 마르텐사이트로 변태되었기 때문으로 사려된다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1995.05a
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• pp.784-789
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• 1995

핵융합로 제1벽재로서 주목받고 있는 저방사화 Fe-Cr-Mn-W계 오스테나이트 스테인리스강에 소량의 V을 첨가하고 그 기본 조성에 시그마상의 생성억제와 합금의 고온강도 향상에 효과가 있는 질소함량을 변화시켜 전보에서 보고한 소둔열처리의 영향에 이어 미세 조직 특성 및 부식 저항성에 미치는 시효열처리의 영향을 살펴보았다. 부식저항성 평가를 위해서는 양극분극시험, 침지시험 수소취성 시험을 행하였으며, 석출상의 생성양상을 살펴보기 위해서는 광학현미경 관찰, 자성측정, EPR시험 및 경도시험을 행하였다. 시험결과, 질소의 함량이 증가할수록 시그마상의 석출이 억제되는 것을 알 수 있었으며, 시효시 실험합금의 부식저항성은 주로 $600^{\circ}C$부근에서 오스테나이트상의 입계에 석출하는 크롬탄화물과 50$0^{\circ}C$부터 비교적 넓은 온도 구간에 걸쳐 페라이트상으로부터 석출 변태되는 시그마상에 의해 지배되고 있음을 알 수 있었다.

• 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.

• 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 Korea Foundry Society
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• v.18 no.6
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• pp.586-592
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• 1998

2.3%C-26%Cr-1%Ni-0.5%Mo 조성의 아공정 백주철을 여러형태로 열처리를 한 후 잔류오스테나이트함량(Vr), 거시 및 미소경도 그리고 내마찰마모성사이의 상호관계를 연구하였다. 주방상태에서의 Vr가 70.2%인 반면 열처리시편들의 경우 0.3-65.4%의 분포를 나타내었다. 초기마모구간 이외에는 마찰마모량과 마모시간과의 사이에 직선적 관계가 얻어졌으며 그 직선의 기울기(Rw)를 내마모성의 비교시 지표로 사용하였다. Rw는 주방상태에서 $2.77{\times}10^{-2}\;mg/s$로 가장 낮았으며 l173k에서 18ks동안 균질화 열처리만 한 시편의 경우 $4.12{\times}10^{-2}\;mg/s$로 내마모성이 가장 열악하였다. 주방상태에서 내마모성이 가장 좋은 이유는 마찰마모시 오스테나이트가 가공경화를 일으켜 마르텐사이트로 변태되었기 때문으로 여겨진다. 미소경도는 HV 358-HV 756, 거시경도는 이 보다 높은 HV 529-HV 785의 분포를 나타내었는데 이는 거시경도의 측정시 공정탄화물인 $M_7C_3$가 포함되었기 때문이다. 가장 높은 미소 및 거시경도는 1323k에서 7.2ks동안 오스테나이화열처리한 시편에서 얻어졌으며 주방상태의 시편이 가장 낮은 경도치를 나타내었다.

• Journal of the Korean Society for Heat Treatment
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• v.7 no.4
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• pp.233-243
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• 1994

Constitutive relation of thermoelasto-plastic material undergoing phase transformation during quenching process were developed on the basic of continuum thermodynamics. The metallic structure, temperature and residual stresses distributions were numerically calculated by the finite element technique. The metallic structure were defined by transformation from austenite to pearlite and characterized as a fuction of thermal history and mixture rule of phase. On the distribution of thermal stress along the radial direction, axial and tangential stresses are compressive in the surface, and tential in the inner part. Radial stress is tensile in the whole body. The reversion of residual stress takes plase at 11.5~15.5mm from the center.