• Title/Summary/Keyword: 입계면

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The Study for Fracture in the First Stage Blade of Aircraft Engine (항공기엔진용 1단계 터빈블레이드에 대한 파손 연구)

  • Yoon, Youngwoung;Park, Hyoungkyu;Kim, Jeong
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.46 no.10
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    • pp.806-813
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    • 2018
  • The fracture of a turbine blade of aerospace engine is presented. Although there are a lot of causes and failure modes in blades, the main failure modes are two ways that fracture and fatigue. Degradation of blade material affects most failure modes. Total propagation of failure in this study specifies failure of fracture type. Some section appears fatigue mode. Especially since this study describes analysis of failure for blade in high temperature, it can be a case in point. Analysed blade is Ni super alloy. Investigations of blade are visual inspection, material, microstructure, high temperature stress rupture creep test, analysis and fracture surface, etc. The root cause for fracture was stress rupture due to abnormal thermal environment. Thermal property of Ni super alloy is excellent but if each chemical composition of alloys are different due to change mechanical properties, selection of material is very important.

Characteristics of microstructure and mechanical strength of ASTM A387-Gr.91 Steel deteriorated under high-temperature (고온 열화된 ASTM A387-Gr. 91 강의 미세 조직 및 기계적 강도 특성)

  • Jeong, Gwang-Hu;Han, Min-Su;Kim, Seong-Jong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.111-111
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    • 2018
  • ASTM A387-Gr.91 강은 우수한 고온 강도, 크리이프 저항성 그리고 내산화성 등으로 인해 화력 및 바이오매스 발전 시설과 같은 고온 설비의 구조재료로 널리 사용되고 있다. 고온 환경에서 높은 강도는 탄화물과 탄질화물에 의한 석출강화가 주 요인으로 작용한다. 열처리 과정에서 Mo, Cr, Mn, 그리고 Fe는 구-오스테나이트 및 마르텐사이트 라스 입계에 $M_{23}C_6$ 탄화물로 석출되며, V, Nb, 및 N은 조직 내부에 미세한 MX 탄질화물로 석출된다. 따라서 합금의 고온 강도는 조직 내 석출물의 개수밀도와 크기에 크게 의존한다. 그러나 적용 환경의 특성 상 고온 노출에 따른 2차상 석출 및 조대화의 조직열화 현상이 발생하며, 이는 재료의 강도를 저하시킨다. 본 연구에서는 ASTM A387-Gr.91 강의 미세조직 열화에 따른 강도저하 및 파괴 양상을 고찰하는데 그 목적을 두었다. 본 연구에서 사용된 ASTM A387-Gr.91 강의 화학성분(wt, %)은 0.1 C, 0.38 Si, 0.46 Mn, 0.25 Ni, 8.38 Cr, 0.93 Mo, 0.18 V, 0.09 Nb, 그리고 나머지는 Fe 이다. 조직열화 및 기계적 강도저하 특성을 평가하기 위한 등온열화는 $650^{\circ}C$의 대기 환경에서 최대 1000시간동안 실시하였다. 열화된 시험편의 미세조직 및 탄화물에 대한 분석은 SEM과 EDS를 이용하여 실시하였다. 그리고 기계적 강도 평가는 인장실험과 비커스 경도시험을 통해 실시하였다. 또한 열화 시간에 따른 파단양상의 변화를 관찰하기 위해 인장시험편의 파단면을 SEM과 EDS를 이용하여 분석하였다. 그 결과, 열화에 따른 마르텐사이트 라스의 소실, 탄화물의 조대화, 그리고 2차상 석출의 조직 열화현상이 나타났다. 또한 기계적 강도는 조직 열화에 따라 저하되는 경향을 나타냈다.

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The Effect of Extrusion Temperature on Microstructure and Thermoelectric Properties of Rapidly Solidified P-type $P-type Bi_{0.5}Sb_{1.5}Te_3$ alloy (급속응고된 $P-type Bi_{0.5}Sb_{1.5}Te_3$ 합금 열전재료의 미세조직과 열전특성에 미치는 압출 온도의 효과)

  • 이영우;천병선;홍순직;손현택
    • Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.28-28
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    • 2001
  • $Bi_2Te_3$계 열전반도체 재료는 200 ~ 400K 정도의 저온에서 에너지 변환 효율이 가장 높은 재료로서 열전냉각 및 발전재료로 제조볍 및 특성에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다. 전자냉각 모듈의 제조에는 P형 및 N형 $Bi_2Te_3$계 단결정이 주로 사용되고 있으나. $Bi_2Te_3$ 단결정은 C축에 수직한 벽개면을 따라 균열이 쉽게 전파하기 때문에 소자 가공사 수윤 저하가 가장 큰 문제점으로 지적되고 있다. 이에 따라 최근 열전재료의 가공방법에 따른 회수율 증가 및 열전특성 향상에 관한 열간압출, 단조와 같은 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구는 가스분사법(gas atomizer)을 이용하여 용질원자 편석의 감소, 고용도의 증가,균일고용체 형성, 결정립미세화 둥 급속응고의 장점을 이용하여 화학적으로 균질한$Bi_2Te_3$계 열전재료 분말을 제조하고, 제조된 분발을 압출가공하여 기계적성질, 소자의 가공성 및 열전 성능 지수율 향상시키는데 연구 목적이 있다. 본 설험에서는 99.9%이상의 고순도 Bi. Te. Se. Sb를 이용하여, 고주파 유도로에서 Ar 분위기로 용융하고, 가스분사법를 이용하여 균질한 $Bi_2Te_3$계 열전재료 분만을 제조하였다. 분말표면의 산화막을 제거하기 위하여 수소분위기에서 환원처리를 행하였고, 된 분말을 Al 캔 주입하여 냉간성형 한 후 진공중에서 압출온도를 변화시켜 열간압출 가공을 행하였다. 압출 온도변화에 따른 압출재의 미세조직 및 열전특성에 중요한 영향을 미치는 C면 배향에 대한 결정방위 해석, 압출재의 압축강도 등을 분석하였으며, 압출온도에 따삼 미세조직 변화와 결정방위의 변화에 따른 열전특성의 관계를 해석하였다성시켰고 이들이 산인 HNO3에서 녹았기 때문이다. 본 연구에서 개발된 새로운 에칭 용액인 90H2O2 - 10HNO3 (vol%)의 에칭 원리가 똑같이 적용 가능한 다른 종류의 초경 합금에서도 사용이 가능할 것으로 판단된다.로 판단된다.멸과정은 다음과 같다. 출발물질인 123 분말이 211과 액상으로 분해될 때 산소가스가 배출되며, 이로 인해 액상에서 구형의 기공이 생성된다. 이들 중 일부는 액상으로 채워져 소멸되나, 나머지는 그대로 남는다. 특히, 시편 중앙에 서는 수십-수백 마이크론 크기의 커다란 기공이 다수 관찰된는데, 이는 기공의 합체로 만들어진 것이다. 포정반응 열처리 시 기공 소멸로 만들어진 액상포켓들은 주변 211 입자와 반응하여 123 영역으로 변한다. 이곳은 다른 지역과 비교하여 211 밀도 가 낮기 때문에, 미반응 액상이 남거나 211 밀도가 낮은 123 영역이 된다. 액상으로 채워지지 못한 구형의 기공들 중 다수가 123 결정 내로 포획되며, 그 형상은 액상/ 기공/고상 계면에너지에 의해 결정된다.단의 경우, 파단면이 매끄럽고 파변상의 결정립도 매우 미세하였으며, 산확물 의 용집도 찾아보기 어려웠 나, 접합부 파단의 경우에는 파변의 굴곡이 비교척 심하고 연성 입계파괴의 형태를 보였£며, 결정립도 모채부 파단의 경우에 비해 조대하였다. 조대하였다. 셋째, 주상기간 중 총 에너지 유입률 지수와 $Dst_{min}$ 사이에 높은 상관관계가 확인되었다. 특히 환전류를 구성하는 주요 입자의 에너지 영역(75~l13keV)에서 가장 높은(0.80) 상관계수를 기록했다. 넷째, 회복기 중에 일어나는 입자들의 유입은 자기폭풍의 지속시간을 연장시키는 경향을 보이며 큰 자기폭풍일수록 현저했다. 주상에서 관측된 이러한 특성은 서브스톰 확장기 활동이 자기폭풍의

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Friction Welding of Ni-Base ODS Alloy Prepared by Mechanical Alloying (기계적 합금법으로 제조된 Ni기 산화물 분산강화 합금의 마찰압접에 관한 연구)

  • 강지훈;박성계;김지순;권영순
    • Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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    • 1994.10b
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    • pp.15-15
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    • 1994
  • M MA ODS 합금의 보다 폭넓용 실용확훌 위해 크게 요구되고 있는 적정 접합기술 개발의 한 방안£로, 마찰압접(Friction Welding) 방법의 가능성옳 조사하기 위하여 마찰압력과 시간, 마 찰 후 접촉압력(Upset Pressure) 풍을 다양하게 변화시켜 접합체톨 제조한 후, 접합체 강도에 대한 인장시험과 접합계연의 결합 및 미세구조에 대한 현미경 관찰, EDS에 의한 원소분석, 접 합이옴부의 경도분포와 파단면 분석 풍율 행하였다. 실험에 사용된 모재는 기계적 합금법으로 제조된 Inca사의 Ni기 MA 754 합금이었으며, 직경 l 10 mm, 길이 50 mm로 가공한 후, 아세통£로 초음파 세척하여 접합에 사용하였다. 접합온 브 레이크식 마찰압접기틀 사용하여 행하였으며, 회전시험편의 회전수는 2400 rpm이었A며, 다른 한쪽의 고정시험편과의 마찰압력 및 마찰시간온 각각 50 - 500 MPa과 1-5초로, 또한 업셋압 력도 50 - 600 MPa로 변화시켰다. 이때 업셋압력은 모든 시편에 대해 일정하게 6초동안 가하 였다. 얻어진 접합체는 각 압접조건 당 2개 이상의 접합시험편에 대해 상온 인장강도톨 측정하 였으며, 파단이 일어난 위치를 확인한 후 파면에 대한 분석율 주사전자현미경(SEM)과 에너지 분산형 분광분석기mDS)릎 사용하여 행하였다. 컵합이옴부의 첩합성올 확인하기 위하여, 접합 체를 접합변에 수직으로 절단, 연마한 후 광학현미경과 SEM, EDS 퉁으로 관찰, 분석하여 접 합부의 형상과 결합형성 여부, 접합계면의 미세조직 퉁옳 조사하였다. 또한 마찰압접에 따론 모재와 접합계연부의 경도분포훌 접합이옴부로부터 모재쪽으로 일정 간격율 두어 마이크로 비 커스 경도기로 측정, 조사하였다. 이상의 설험 결과, 다옴과 같온 결론옳 얻었다. ( (1) 접합체 강도가 모채 강도의 95% 이상이 되는 양호한 렵합체흩 얻기 위한 마찰압력 조건 온, 2400 rpm의 회전속도와 6초의 업셋압력 유지시간에서 마찰압력과 업셋압력, 그리고 마찰시 간이 각각 400 MPa 이상과 500 MPa 이상,2초입율 확인하였다. ( (2) 컵합이옴부의 관찰 결과, 모든 마찰압접 조건에서 컵합이옴부는, 기폰 모재의 texture 조직 을 유지하고 있는 모재부 영역(영역 ill)과 첩합계면부에 인접하여 업셋압력이 주어질 때 단조 효과에 의해 계연 외부로 metal flow가 일어나면서 형성된 영역 II, 매우 미세한 결정립으로 구성된 중앙부의 영역 1 로 이투어져 있옴융 확인하였다. ( (3) 최적접합조건이 충족되지 않온 경우, 접합부의 영역 I 에서 관찰된 void와 균열, 불균일한 접합계면 통의 접합결함에 Al과 Y. Ti 퉁£로 구성된 산화물률이 용집되어 있옴을 확인하였 다-( (4) 접합체의 파단 양상온 크게 접합부 파단과 모재부 파단, 이률의 혼합형 파단i로 나눌수 있었다. 모재부 파단의 경우, 파단면이 매끄럽고 파변상의 결정립도 매우 미세하였으며, 산확물 의 용집도 찾아보기 어려웠 나, 접합부 파단의 경우에는 파변의 굴곡이 비교척 심하고 연성 입계파괴의 형태를 보였£며, 결정립도 모채부 파단의 경우에 비해 조대하였다. 조대하였다.

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Friction and Wear Properties of Plasma-sprayed Cr2O3-MoO3 Composite Coatings at High Temperature (MoO3가 첨가된 Cr2O3 플라즈마 용사코팅의 고온 마찰 마멸 특성)

  • Lyo, In-Woong;Ahn, Hyo-Sok;Lim, Dae-Soon
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.39 no.9
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    • pp.851-856
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    • 2002
  • Tribological behavior of plasma-sprayed $Cr_2O_3$-based coatings containing $MoO_3$ at 450$^{\circ}C$ was investigated to understand the influence of $MoO_3$. A reciprocal disc-on-plate type tribo-tester was employed to examine fricition and wear behavior of the specimens. The microstructure and phase composition of the coating was characterized with Transmission Electron Microscopy(TEM). The TEM analysis indicated that $MoO_3$ was dispersed into the grain boundary, resulting in the increase of the hardness and density of the coating. Worn surfaces were investigated by scanning electron microscopy and chemistry of the worn surfaces was analyzed using a X-ray Photoelectron Spectrometer(XPS). The results showed that the friction coefficient of the $MoO_3$-added coatings was lower than that without $MoO_3$ addition. The larger protecting layers were observed at the worn surface of plasma spray coated specimens with $MoO_3$ composition in the protecting layer appears to be more favorable in reducing the friction.

A Study on the Resistance of Stress Corrosion Cracking due to Expansion Methods for Steam Generator Tubes in Nuclear Power Plants (원전 증기발생기 전열관의 확관방법에 따른 응력부식균열 저항성 연구)

  • Kim, Young Kyu;Song, Myung Ho
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.23 no.2
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    • pp.149-157
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    • 2014
  • The steam generator tubes of nuclear power plants have various types of corrosion failures during the plant operation. The stress corrosion cracking which occurs on the outer surface of tube is called the secondary side stress corrosion cracking and mainly occurs in the expansion-transition area of tube. The causes are the concentration of impurities by the sludge pile-up related to the geometry of its region and the residual stress by tube expansion in the process of steam generator manufacturing. Especially the directionality and sizes of residual stresses are differed according to the tube expansion methods and the direction and the frequency of tube cracks depend on their characteristics. In bases on the plant experiences, it is notified that circumferential cracks of tubes expanded with explosive expansion method are dominantly occurred compared to those of tubes done with hydraulic expansion one. Therefore in this study, according to tube expansion methods frequencies and sizes of tube cracks with specific direction are compared by means of accelerated immersion test and also the crack morphology and the specific chemicals from water-chemistry environment are observed through the fracture surface examination.

What Do Female Jobs Do for Women's Job Continuity? : Occupational Sex Segregation and Women's Job Exits in the U.S.

  • Min, Hyeon-Ju
    • Korea journal of population studies
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    • v.29 no.1
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    • pp.185-207
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    • 2006
  • Predominant explanations of the persistence of sex segregation ill occupations link job choices to profoundly gendered responses to childbearing and other family demands, arguing that women are more likely to seek jobs which are in some sense compatible with motherhood, either because they are family friendly (flexible, low intensity work) or because they are easy to exit and re-enter. In this paper, I examine the effect of occupational sex segregation on job exits into the labor market among women, with a special attention to the role of childbearing and child rearing. I use data from detailed employment histories gathered from the National Longitudinal Survey of Youth (NLSY) in continuous time event history models. My results indicate that women in female dominated jobs are less likely to exit their jobs than women in other types of occupations. Further this relationship is not shaped by motherhood. While mothers or pregnant women are more likely to leave work, mothers in female-dominated occupations are slightly less likely to leave employment than mothers in other occupations. These results are not consistent with the ideas that women's choice of female-dominated occupations expresses a gendered identity and women strategically seek jobs which accommodate maternal roles. Taken together, my findings do not provide support to the idea that women choose female-dominated occupations because they are easier to integrate with motherhood (except for the pregnancy period).

The Effect of Au Addition on the Hardening Mechanism in Ag-30wt%Pd-10wt%Cu Alloy (Ag-30wt% Pd-10wt% Cu 3원합금(元合金) 및 Au 첨가합금(添加合金)의 시효경화특성(時效硬化特性))

  • Lee, K.D.;Nam, S.Y.
    • Journal of Technologic Dentistry
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    • v.21 no.1
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    • pp.27-41
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    • 1999
  • The Ag-Pd-Cu alloys containing a small amount of Au is commonly used for dental purposes, because this alloy cheaper than Au-base alloys for clinical use. However, the most important characteristic of this alloy is age-hardenability, which is not exhibited by other Ag-base dental alloys. The specimens used were Ag-30Pd-10Cu ternary alloy and Au addition alloy. These alloys were melted and casted by induction electric furnace and centrifugal casting machine in Ar atmosphere. These specimens were solution treated for 2hr at $800^{\circ}C$ and were then quenched into iced water, and aged at 350-$550^{\circ}C$ Age-hardening characteristic of the small Au-containing Ag-Pd-Cu dental alloys were investigated by means of hardness testing, X-ray diffraction and electron microscope observations, electrical resistance, differential scanning calorimetric, energy dispersed spectra and electron probe microanalysis. Principal results are as follows ; Maximum hardening occured in two co-phases of ${\alpha}_2$ + PdCu In stage II, decomposition of the $\alpha$ solid solution to a PdCu ordered phase($L1_o$ type) and an Ag-rich ${\alpha}_2$ phase occurred and a discontinuous precipitation occurred at the grain boundary. From the electron microscope study, it was concluded that the cause of age-hardening in this alloy is the precipitation of the PdCu redered phase, which has AuCu I type face-centered tetragonal structure. Precipitation procedure was ${\alpha}{\to}{\alpha}_1+PdCu{\to}{\alpha}_2+PdCu$ at Pd/Cu = 3 Pd element of Ag-Pd-Cu alloy is more effective dental alloy on anti-corrosion and is suitable to isothermal ageing at $450^{\circ}C$.

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The Effect of Aging Treatment on the High Temperature Fatigue Fracture Behavior of Friction Welded Domestic Heat Resisting Steels (SUH3-SUS 303) (마찰용접된 국산내열 강 (SUH3-SUS303 )의 시효열처리가 고온피로강도 및 파괴거동에 미치는 영향에 관한 연구)

  • Lee, Kyu-Yong;Oh, Sae-Kyoo
    • Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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    • v.17 no.2
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    • pp.93-103
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    • 1981
  • It is well-known that nowadays heat resisting and anti-corrosive materials have been widely used as the components materials of gas turbines, nuclear power plants and engines etc. In the fields of machine production industry. And materials for engine components, like as the exhaust valve of internal combustion engine, have been required to operate under the high temperature range of $700^{\circ}C$-$800^{\circ}C$ and high pressured gas with repeated mechanical load for the high performance of engines. For these components, friction welding for bonding of dissimilar steels can be applied for in order to obtain process shortening, production cost reduction and excellent bonding quality. And age hardening recently has been noticed to the heat resisting materials for further strengthening of high temperature strength, especially high temperature fatigue strength. However, it is difficult to find out any report concerning the effects of age hardening for strengthening high temperature fatigue strength to the Friction welded heat resisting and anti-corrosive materials. In this study the experiment was carried out as the high temperature rotary bending fatigue testing under the condition of $700^{\circ}C$ high temperature to the friction welded domestic heat resisting steels, SUH3-SUS303, which were 10hr., 100hr. aging heat treated at $700^{\circ}C$ after solution treatment 1hr. at $1, 060^{\circ}C$ for the purpose of observing the effects of the high temperature fatigue strength and fatigue fracture behaviors as well as with various mechanical properties of welded joints. The results obtained are summarized as follows: 1) Through mechanical tests and micro-structural examinations, the determined optimum welding conditions, rotating speed 2420 rpm, heating pressure 8kg/mm super(2), upsetting pressure 22kg/mm super(2), the amount of total upset 7mm (heating time 3 sec and upsetting time 2 sec) were satisfied. 2) The solution treated material SUH 3, SUS 303, have the highest inclination gradient on S-N curve due to the high temperature fatigue testing for long time at $700^{\circ}C$. 3) The optimum aging time of friction welded SUH3-SUS 303, has been recognized near the 10hr. at $700^{\circ}C$ after the solution treatment of 1hr. at $1, 060^{\circ}C$. 4) The high temperature fatigue limits of aging treated materials were compared with those of raw material according to the extender of aging time, on 10hr. aging, fatigue limits were increased by SUH 3 75.4%, SUS 303 28.5%, friction welded joints SUH 3-SUS 303 44.2% and 100hr. aging the rates were 64.9%, 30.4% and 36.6% respectively. 5) The fatigue fractures occurred at the side of the base matal SUS303 of the friction welded joints SUH 3-SUS 303 and it is difficult to find out fractures at the friction welding interfaces. 6) The cracking mode of SUS 303, SUH 3-303 is intergranular in any case, but SUH 3 is fractured by transgranular cracking.

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