고온.고압하에서 장시간 사용되는 고온부재용 구조물은 경년열화현상을 나타낸다 그러므로 구조물의 안정성 측면에서 재질열화의 정도를 정량적으로 평가하는 것이 중요하다. 그러나 실기 구조물에서 채취할 시험편의 크기와 수는 제한이 되기 때문에 새로운 비파괴적인 평가법이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 화력발전설비에 이용되는 탄소강과 페라이트강에 대한 열화도의 평가를 위해 입계부식법의 적용 가능성을 조사한다. 시험결과, 재질열화의 정도는 사용시간보다 사용온도에 더 큰 영향을 받았으며, Larson-Miller인자와 열화도([$\Delta$DBTT]SP)사이의 관계는 선형적이었으나, 강종에 따라 다른 기울기를 보였다. 반면, 연성-취성천이온도 ([$\Delta$DBTT]SP)와 격자절단비(Ni/No)와 관계는 강종에 무관하게 선형적인 비례관계를 나타내었다. 또한, [$\Delta$DBTT]SP와 Ni/No 의 관계로부터 입계부식법은 페라이트계 강뿐만아니라 탄소강에 대해서도 유용한 재질열화 평가 방법임을 알 수 있었다.
Mn-Zn 페라이트 소결체와 SiO$_2$-PbO-ZnO 삼성분계 유리와의 계면반응에서 페라이트와 유리에 각각 첨가된 ZnO가 계면반응에 미치는 영향을 조사하였다. SiO$_2$-PbO-ZnO 삼성분계 유리에 첨가된 ZnO 함량이 낮은 경우 페라이트와의 접합계면에서 생성되는 중간상은 Pb$_2$(Mn,Fe)$_2$Si$_2$O$_{9}$와 Pb$_{8}$(Mn,Fe)Si$_{6}$O$_{21}$의 고용체였으며, ZnO 농도가 증가함에 따라 중간상은 사라졌다. 유리속의 ZnO 성분이 증가함에 따라 페라이트 소결체 쪽의 계면부근에 Zn의 농도가 증가하는 특이한 분포가 나타났다. 이는 유리 속에 첨가된 Zn 이온의 높은 활동도로 인해 페라이트에 포함된 Zn 이온의 용해반응이 선택적으로 억제되어 나타난 것으로 생각된다. 페라이트에 첨가된 ZnO 함량이 낮은 경우 SiO$_2$-PbO 이성분계 유리와의 접합계면에서 페라이트의 용해에 따른 침식과 입계를 통한 유리의 침투가 심하게 일어났으며, ZnO 함량이 증가함에 따라 계면을 통한 상호확산과 반응이 억제되었다.
NiCuZn 페라이트에 $V_2O_{5}$를 0~0.5 wt% 첨가하여 페라이트 페이스트를 준비한 후,스크린 인쇄법으로 내부전극이 4.5회 회전된 임의의 크기(7.7$\times$4.5$\times$l.4 mm)의 칩인덕터를 제조하여, $V_2O_{5}$ 첨가량에 따른 미세구조 및 자기적 특성 변화를 분석하였다. $V_2O_{5}$첨가량이 증가할수록 액상소결이 발달하여 페라이트 입계에 내부전극 Ag의 확산과 Cu 석출 현상이 촉진되고, 이로 인하여 과대입자성장이 발달되었다. 이러한 현상은 칩인덕터의 자기적 특성에 큰 영향을 미쳐,900 $^{\circ}C$에서 소결된 $V_2O_{5}$ wt% 첨가시편의 주파수 10 MHz에서의 인덕턴스 값이 3.7$\mu$H로 0.3 wt% 첨가 시편의 4.2 $\mu$H보다 작게 나타났는데, 이는 Ag와 Cu의 석출량이 많아짐에 따라 잔류응력 발생이 심화되기 때문으로 생각된다 또한 $V_2O_{5}$ 0.5 wt% 첨가한 시편의 경우 소결온도가 증가함에 따라 품질계수 값이 감소하였는데, 이 결과도 페라이트 입계에서의 Ag나 Cu의 금속성분의 석출량 증가 및 과대입자성장에 의한 입자크기 증대로 인하여 전체 전기비저항이 감소되기 때문인 것으로 생각된다. 결론적으로 자기적 특성을 고려할 때 0.3 wt%가 적정 첨가량으로 나타났다.
Shielded metal arc welding, one-ploe and two-pole submerged arc welding were accomplished to investigate microstructure changes on phase transformation behavior in $60kg/mm^2$ quenched and tempered high strength steel. Microstructures were examined by optical micrograph and TEM. In shielded metal arc welding (oxygen 250ppm), the inclusions were small size (0.3-0.5$\mu\textrm{m}$)and small in number. In submerged arc welding (oxygen 430-529ppm), the inclusions were larger(0.7-2$\mu\textrm{m}$) than that of shielded metal arc welding and large in number. Microstructure mainly depends on number and distribution of inclusions in fusion zone of weld metal. It was noticed that a limited number of inclusions favors the formation of acicular ferrite.
Mn-Zn 페라이트의 소결에 영향을 주는 산화물 첨가제와 자기이방성 상수( $K_{1}$)값이 zero가 되는 온도, $T_{spm}$를 결정해주는 산소분압을 변화시켜가며 전력손실, 미세구조, 초기투자율, 소결밀도, 온도에 따른 초기투자율의 변화를 관찰하였다. 산화물 첨가계는 초기투자율과 소결밀도를 증가시켰으며 동시에 낮은 전력손실을 나타내었다. 이러한 첨가제들은 입계에 석출되는 것으로 $T_{spm}$과 $T_{c}$(큐리온도)와 같은 자기적 성질을 변화시키지 않았다. 온도에 따른 초기투자율 변화는 냉각시 산소분압이 증가함에 따라 $T_{spm}$이 높은 온도로 이동함이 관찰되었다. 또한 냉각시 산소분압조절 만으로는 승온과 소결시 결정된 페라이트의 치밀화가 완전히 보정되지 못함도 확인되었다.확인되었다.
In the present study, the microstructure and Charpy V notch toughness of multipass $CO_2$ FCA weldment in three different heat inputs(1-3KJ/mm)were investigated. The weldments using two different domestic FCAW wires(AWS E71T-1 and E71T-5 equivalent) in C-Mn steel were chemically analysed. The following conclusions can be inferred. 1. T-1 wire Showed a stable arc transfer, less spatter and harsh, a better bead spreading and easy slag removal, whereas T-5 wire suffered from the arc stability, which tended to increase spatter and produce a more convex bead. 2.The microsturctures of the top beads of the weldments in three different heat inputs consisted of coarse-grained boundary ferrite and Widmanstatten ferrite side plate with increasing heat inputs. The modest fraction of acicular ferrite in the two wire weldments was observed in the 2KJ/mm heat input. 3.The fine-grained reheated zones of both welds consisted of a duplex microstructure of polygonal ferrite and second phases. 4. The basic flux weldment of T-5wires showed a higher Charpy impact property than that of T-1 wires because of a higher fraction of acicular ferrite in the weld microstructure.
The microstructure of HAZ and the mechanical properties in weldments such as hardness and toughness were studied for mild steel and AH36 grade TMCP steel, as increasing heat input with electrogas welding process. The results of this study can be summarized as follow: 1) In the HAZ of mild steel, the width of coarse grained zone was larger than that of the nomalized zone, however in the case of TMCP steel, the nomalized zone was wider than the coarse grained zone. 2) The grain size of HAZ become coarse with increasing heat input. And at the same heat input, the grain size of TMCP steel was more coarser than that of mild steel. 3) According to the change of heat input, the deviation of hardness values was not significant, and the maximum values of hardness was not in HAZ but in the weld metal. And the hardness values in root part was higher than in face part. 4) Even though the HAZ grain size of mild steel was larger than that of TMCP steel, the impact values for mild steel was higher than those for TMCP steel, and the impact values in face part was higher than those in root part.
전력선 통신용 LC 공진필터에 사용되는 Ni-Zn 페라이트를 제조하기 위해 Ni0.8Zn0.2Fe2O4를 기본조성으로 선택하고 x (Co mol 비)를 변화시켜 전자기적 특성을 조사하였다. $Bi_2O_3$ CaO가 첨가됨으로써 균일한 입자성장과 입계에 고저항층이 형성되어 주파수 손실이 감소하였으며, $Ni_{0.8-x}Zn_{0.2}Co_xFe_2O_{\delta}$의 기본조성에 Co의 함량을 증가시키면 x = 0.05에서 투자율 75, 공진주파수 20 MHz의 특성을 나타내고 결정 입자 크기와 같은 구조적 특성에는 영향을 거의 미치지 않지만 자기이방성 변화에 따라 전자기적 특성에는 영향을 미친다. 또한, $Ni_{0.75}Zn_{0.2}Co_{0.05}Fe_2O_{4.017}$ 조성의 페라이트 코어의 발열량은 큐리온도 이하에서 일어난다.
Mn-Zn 페라이트의 자심재료가 전자기 부품용 응용될 때, 소형화와 고효율화를 이루기 위한 공정변수에 따른 전자기적 특성변화를 고찰하였다. ZnO 의 몰비가 11 mole일 때, 가장 우수한 특성을 나타내었으며, $SiO_2$와 CaO는 입계 저항층 형성을 통한 손실을 감소시키고, 이로 인해 성능지수는 증가하여 $100\;kHz\;{\sim}\;200\;kHz$ 범위에서 최대값을 나타내어 전자기적 효율이 극대화되었다. 산소분압의 제어는 승온과정부터 산소분압을 제어시켜주어야만 Zn-loss 현상의 증가와 $Fe^{2+}$ 이온 농도의 감소 및 $Fe^{2+}-\;Fe^{3+}$ 이온간의 호핑(hoping)현상 등에 의한 손실을 최소화할 수 있으며, 높은 투자율을 얻을 수 있었다. 그리고 소결 또는 냉각 중 평형 산소분압이 유지되지 못하면 다량의 결함이 출현하게 되고, 특히 $600^{\circ}C$ 이하에서 스피넬 상의 분해-산화반응이 일어나면서 미세구조 상에 결함으로 남게 되어 전자기적 특성이 저하되었다.
전력선 통신용 LC 공진필터에 사용되는 Ni-Zn 페라이트를 제조하기 위해 $Ni_{0.8}Zn_{0.2}Fe_{2}O_{4}$를 기본조성으로 첨가제 $Bi_{2}O_{3}$, CaO와 x (co mol 비)를 변화시켜 전자기적 특성을 조사하였다. $Bi_{2}O_{3}$ CaO가 첨가됨으로써 균일한 입자성장과 입계에 고저항층이 형성되어 주파수 손실이 감소하였으며, $Ni_{0.8-x}Zn_{0.2}Co_{x}Fe_{2}O_{\delta}$의 기본조성에 Co의 함량을 증가시키면 x = 0.05에서 투자율 75, 공진주파수 20MHz의 특성을 나타내고 결정 입자 크기와 같은 구조적 특성에는 영향을 거의 미치지 않지만 전자기적 특성에는 영향을 미친다. 또한, $Ni_{0.75}Zn_{0.2}Co_{0.05}Fe_{2}O_{4.017}$ 조성의 페라이트 코어의 발열량은 큐리온도 이하에서 일어난다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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