• Title/Summary/Keyword: 저온응력

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High Temperature Drying of Pitch Pine Lumber (리기다소나무 고온건조)

  • Yeo, Hwan-Myeong;Shim, Sang-Ro
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • v.32 no.4
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    • pp.46-51
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    • 2004
  • The objective of this study was to evaluate the applicability of high temperature drying to pitch pine (Pinus rigida) lumber, especially intended for use as lamina of structural glued laminated timber (glulam), to enhance the efficient utilization and provide added-value to that species. The high temperature schedule and drying procedures utilized were shown to be reasonable for drying glulam lamina due to the occurrence of small moisture gradients, minimal residual drying stress, and low warpage. Through preliminary tests, it was confirmed that residual resin at lamina surfaces did not adversely affect the gluing process. However, quantitative analysis of resin is required for developing a method to constrain the occurrence of pitch trouble with respect to decreasing long-term adhesive and finish durability of glulam in use after manufacturing. The final moisture content of high temperature dried lamina was much lower than target moisture content and discoloration was more severe than anticipated. In a further study, it will be necessary to determine the optimal drying conditions, such as temperature, humidity, drying time, and top load restraint level, which could best control discoloration, warpage, and moisture content of the lamina, while minimizing fuel expense.

Finite Element Analysis of RF Coupler in Normal-Low Temperature (상온-저온 RF 커플러 유한요소해석)

  • Kim, Hansol;Lee, Hak Yong;Park, Chan;Lee, Jaeyeol;Lim, Dong Yeal;Yoo, Jeonghoon;Hyun, Myung Wook
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.38 no.10
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    • pp.1101-1107
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    • 2014
  • A heavy ion accelerator is a device that accelerates heavy ions in the radio frequency (RF) range. The electric field that flows into the RF cavity continuously accelerates heavy ions in accordance with the phase of the input electromagnetic wave. For the purpose, it is necessary to design a coupler shape that can stably transfer the RF wave into the cavity. The RF coupler in a heavy ion accelerator has a large temperature difference between the input port and output port, which radiates the RF waves. It is necessary to consider the heat deflection on the RF coupler that occurs as a result of the rapid temperature gradient from an ultra-low temperature about 0 K to a room temperature about 300 K. The purpose of this study was to improve the system performance through an analysis of the intensity of the output electric field and temperature distribution considering various shapes of the RF coupler, along with an analysis of the durability considering the heat deflection and heat loss.

The High Temperature Deformation Behavior of the Wrought Superalloy 718 (단조용 초내열 718 합금의 고온 변형 거동)

  • Na, Y.S.;Choe, S.J.;Kim, H.M.
    • Analytical Science and Technology
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    • v.9 no.2
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    • pp.179-191
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    • 1996
  • In order to understand the high temperature deformation behavior of superalloy 718, a rotating grade 718 alloy has been compression tested to about 0.7 upset ratio at $927{\sim}1066^{\circ}C$ temperature range and $5{\times}10^{-4}{\sim}5{\times}10^0sec^{-1}$ strain rate. The maximum flow stress was increased with increasing strain rate, and similar behavior was observed with decreasing temperature. At low temperature and high strain rates other than $5{\times}10^{-1}sec^{-1}$, strain softening was occurred mainly by dynamic recovery and deformation twinning processes, while at high temperature and low strain rates strain softening was offseted by dynamic recrystallization. At $5{\times}10^{-1}sec^{-1}$, strain hardening was occurred due to work hardening of the dynamic recrystallized grains. Strain rate sensitivity, m, was varied with strain rates. In the case of lower strain rate tests, m was measured as 0.3 and it was observed that the deformation was mainly controlled by dynamic recrystallization. At higher strain rate, m was lowered to 0.1 and the deformation was controlled by the dynamic recovery and the deformation twinning processes.

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Tensile and Fatigue Behavior of ASS304 for Cold Stretching Pressure Vessels at Cryogenic Temperature (Cold Stretching 압력용기용 ASS304 소재의 극저온 인장 및 피로거동)

  • Choi, Hoon Seok;Kim, Jae Hoon;Na, Seong Hyun;Lee, Youn Hyung;Kim, Sung Hun;Kim, Young Kyun;Kim, Ki Dong
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.40 no.5
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    • pp.429-435
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    • 2016
  • Cold stretching(CS) pressure vessels from ASS304 (austenitic stainless steel 304) are used for the transportation and storage of liquefied natural gas(LNG). CS pressure vessels are manufactured by pressurizing the finished vessels to a specific pressure to produce the required stress ${\sigma}_k$. After CS, there is some degree of plastic deformation. Therefore, CS vessels have a higher strength and lighter weight compared to conventional vessels. In this study, we investigate the tensile and fatigue behavior of ASS304 sampled by CS pressure vessels in accordance with the ASME code at cryogenic temperature. From the fatigue test results, we show S-N curves using a statistical method recommended by JSEM-S002. We carried out the fractography of fractured specimens using scanning electron microscopy (SEM).

Mechanical Properties and Microstructural Analysis of Sn-40Bi-X Alloys (Sn-40Bi-X 합금의 기계적 물성과 미세조직 분석)

  • Lee, Jong-Hyun;Kim, Ju-Hyung;Hyun, Chang-Yong
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.79-79
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    • 2010
  • 저온용 무연 솔더의 대표 조성으로 고려되고 있는 Sn-58Bi(융점: $138^{\circ}C$) 공정(eutectic) 조성은 우수한 강도에도 불구하고 연성(ductility) 측면에서의 문제점이 지속적으로 보고되고 있다. 따라서 이 합금계의 연성을 최대로 개선시킬 수 있으면서도 실제 상용화가 가능한 합금 조성의 개발 연구가 요청된다. 본 연구에서는 Sn-Bi 2원계 조성에서 최대의 연성을 나타내는 것으로 보고된 Sn-40Bi 조성에 미량의 합금원소를 첨가함으로써 최대의 연성을 확보하는 한편, 그 연성 특성이 변형속도에 어느 정도 민감한지를 인장 실험을 통해 결정하고자 하였다. 합금원소로는 0.1~0.5 wt%의 Ag, Mn, In, Cu를 선택하였으며, 인장 시편을 제조하여 $10^{-2}$, $10^{-3}$, $10^{-4}\;s^{-1}$의 3종류로 변형속도를 변형시켜가며 응력-변형 곡선(stress-strain curve)을 측정하였고, 조성별, 변형속도별로 최대인장강도(ultimate tensile stress, UTS) 및 연신율 결과들을 정리하였다. 합금원소를 첨가한 조성의 경우는 모든 시험 조건에서 Sn-40Bi보다 우수한 연신률을 나타내는 것으로 측정되었으나, $10^{-2}\;s^{-1}$의 빠른 변형속도에서는 그 향상 정도가 상대적으로 감소하는 경향이 관찰되었다. 특히 Sn-40Bi-0.5Ag 조성의 경우 느린 변형속도에서 특히 눈에 띄는 연신률 값을 나타내며, 모든 변형속도 조건에서 가장 우수한 연성을 나타내었다. 한편 Sn-40Bi-0.1Cu 조성의 경우 변형속도에 따른 연신률의 변화 정도, 즉, 변형속도에 따른 연신률의 민감도가 매우 커 $10^{-4}\;s^{-1}$ 속도에서는 Sn-40Bi-0.5Ag에 버금가는 연신률 값이 측정되었으나, $10^{-2}\;s^{-1}$ 속도에서는 가장 나쁜 연신률 특성을 보여주었다. Sn-40Bi-0.2Mn 조성은 최고의 연신률 향상 특성을 나타내지는 않았으나, In을 첨가한 경우보다는 대체적으로 우수한 연성을 나타내었다. 이상의 각 합금별 연성 특성은 인장시험 전의 미세조직 관찰 결과와 인장시험 후 파면부의 조직변화 관찰 결과로부터 해석되었다. 그 결과 석출상의 형성 여부, 인장 시험 중 재결정 조직의 형성 여부, 라멜라(lamellar) 조직의 분율과 라멜라 간격(lamellar spacing)의 정도 또는 $\beta$-Sn과 라멜라 조직 사이의 결정립계와 라멜라 조직 내 결정립계에서의 슬라이딩 모드(sliding mode) 변형 정도, 석출상의 크기와 분포 정도 등이 연신률 및 변형속도 민감도와 같은 연성 특성에 가장 큰 영향을 미치는 인자인 것으로 분석되었다.

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Study on microstructure and mechanical properties of friction stir welded duplex stainless steel (마찰교반접합된 이상 스테인리스강의 미세조직 및 기계적 특성에 관한 연구)

  • Choi, Don-Hyun;Ahn, Byung-Wook;Yeon, Yun-Mo;Song, Keun;Jung, Seung-Boo
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.24-24
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    • 2010
  • 마찰교반접합법은 특정한 회전수로 회전하는 용접 툴을 이용하여 접합하고자 하는 피접합재의 맞댄면에 삽입시킨 후 툴을 이동시키거나 혹은 시편을 견고하게 고정시킨 장치(backing plate)가 움직여 고상 상태에서 접합이 이루어진다. 알루미늄, 마그네슘 등 비교적 융점이 낮은 저융점 재료의 재료에 처음 적용이 되어 많은 연구가 활발히 진행되었고 타 용접방법에 비해 우수한 접합특성을 나타내었다. 최근 이러한 마찰교반접합은 이러한 저융점 재료를 넘어서 스틸, 타이타늄, 니켈 등과 같은 고융점 재료 등에 대한 적용이 늘어나고 있다. 마찰교반접합을 이용하여 이러한 고융점 재료의 접합 경우 내마모성 및 내열성 등의 내구성이 갖추어진 툴과 이러한 툴을 냉각시킬 수 있는 냉각 장치 등이 필요로 하나 경제적 측면이나 접합부의 우수한 특성 등을 고려 할 때 그 적용 및 발전 가능성이 매우 높다고 볼 수 있다. 2상 스테인레스 강은 금속 조직적으로 페라이트와 오스테나이트 상이 거의 1:1의 동등한 비율로 매우 미세하게 결합된 구조를 가지고 있다. 또한 이상 스테인레스 강은 각상의 개개의 특성에 기인하여 염소 분위기에서 응력부식 저항성이 우수하고, 공식과 틈부식에 대한 저항성이 매우 뛰어나다. 그리고 이상 스테인레스 강은 비교적 고가인 Ni이 일반 오스테나이트 스테인리스 강의 약 1/2의 수준으로 적게 포함이 되어 경제적인 이점을 지니고 있으며 또한 용접성이 좋아 산업계의 수요는 현재 점차 증가하고 있는 상황이다. 하지만 이러한 이상 스테인리스 강은 용접 후 페라이트 상의 조대화, 그리고 페라이트 상의 분율이 오스테나이트 상의 분율보다 높아지게 되어 용접부에서의 저온 인성 감소 및 내식성 저하 등의 문제가 발생하게 된다. 그리하여 용접 시 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 입열량의 조절이 가장 필요로 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 마찰교반용접을 이용하여 두께 3mm의 대표적인 이상 스테인리스 강인 SAF2205 스테인리스 강에 대해 맞대기 마찰교반접합을 실시하였다. 툴 회전속도를 변수로 하여 접합을 실시하였으며 접합 시 툴은 $Si_3N_4$ 툴을 사용하였다. 접합 후 외관상태 점검, 미세조직 관찰, 경도 및 인장강도 측정 등의 실험을 실시하였고, 이러한 결과를 이용하여 미세조직과 기계적 특성과의 관련성을 조사하였다.

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Wettability Evaluation of Sn-0.3Ag-0.7Cu Solder Alloy with Different Flux Activity and Indium Addition (플럭스 활성도 및 In 첨가에 따른 Sn-0.3Ag-0.7Cu 솔더 조성의 젖음 특성 변화)

  • Yu, A-Mi;Kim, Jun-Ki;Kim, Mok-Soon;Hyun, Chang-Yong;Lee, Jong-Hyun
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.15 no.4
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    • pp.51-57
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    • 2008
  • In this paper, wetting and interfacial reaction properties for low Ag containing Sn-Ag-Cu Pb-free solder alloy, i.e., Sn-0.3Ag-0.7Cu were investigated and compared with those of Sn-1.0Ag-0.5Cu and Sn-3.0Ag-0.5Cu. Melting behavior and stress-strain curves of some Sn-xAg-xCu alloys were also measured using a differential scanning calorimeter(DSC) and a tensile test machine, respectively. In order to enhance insufficient wetting properties of Sn-0.3Ag-0.7Cu alloy, the improvement of wetting properties were analyzed by applying fluxes containing higher content of halide or indium adding of 0.2wt.% into the solder alloy. It was concluded that the small addition of indium is more effective for the improvement of wettability in low temperature range of $230{\sim}240^{\circ}C$ than applying flux containing higher content of halide.

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Development of rotor overlay welding process (로타 오버레이 용접공정 개발)

  • Lee, Kyong-Woon;Kim, Dong-Jin;Kang, Sung-Tae
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.12-12
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    • 2009
  • 터빈에서 핵심부품인 로터는 블레이드를 원심 운동시키는 대형 단조강이며, 고압의 증기 조건에서 고속회전하며 고온에서 운전과 저온에서 과속시험 동안 높은 원심력을 받는다. 또한 기동/정지 천이 동안 열응력을 받기 때문에, 이러한 운전조건에 부합되는 소재로서는 높은 Creep 강도 및 피로강도를 가지는 CrMoV type의 강종이 사용되어져 왔다. 발전소의 대용량화 및 고온화에 따라 종래의 증기조건에서 사용되어져 왔던 1%CrMoV강은 내산화성 및 내부식성이 문제가 되어 더 이상 사용이 불가하며, 고온/고압하에서도 우수한 소재 특성을 가지는 12%Cr강의 사용이 필수적이다. 그러나 12%Cr강으로 제작되는 로타는 Cr 양이 높기 때문에 저널부에 Galling 또는 Scuffing 이라 불리는 부적절한 마모현상과 사용 중 소착이 발생하기 쉬운 단점이 있기 때문에, 저널부에 Cr 함유량 2~3% 이하의 저합금강을 오버레이 용접하여 육성하는 일체형 가공구조의 로타 저널부가 주목되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 Large scale 로타가 용접 도중 급열 및 급냉이 되지 않으면서 균일한 온도로 일정 시간 유지할 수 있는 열관리 장치 개발, 최적 오버레이 용접조건 선정 및 용접부 건전성 시험 평가를 통하여 12%Cr 로타 저널부의 최적 오버레이 용접공정을 확립하고자 하였다. 용접 열관리 장치는 전기저항 가열방식을 적용하고 있으며 용접이 최종 완료되기 전까지 로타 제품 전체는 $93^{\circ}C$이상의 온도로 유지 되어져야 하며, 규정 용접후열처리 온도는 $650^{\circ}C{\pm}14^{\circ}C$ 이다. 또한 로타 오버레이 용접은 모재 Set up $\Rightarrow$ 용접예열 $\Rightarrow$ GTA용접 $\Rightarrow$ SA용접 $\Rightarrow$ 용접후열(Post heating) $\Rightarrow$ 용접후열처리(PWHT) $\Rightarrow$ 정삭가공 $\Rightarrow$ NDE(UT) 순으로 수행 되어진다 실제 로타의 1/3 Scale로 시험편을 제작하여, 오버레이 mockup 시험을 수행한 후 화학성분, 경도 분포, 인장강도, 충격인성 및 굽힘시험을 수행한 결과, 오버레이 용접에서 요구되어지는 용접 물성값을 만족하는 것으로 확인되었다. 또한 균열 등의 선형 결함이나 기공, 슬라그 혼입과 같은 결함은 관찰되지 않았으며, 용접 시 아크의 안정성과 슬라그의 박리성은 양호하였으며 비드의 외관도 미려하여 용접 작업성도 양호하였다.

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A Study on Hot Extrusion Characteristics of Particulate Reinforced Aluminium Matrix Composite. (입자분산강화 알루미늄 복합재의 압출가공특성에 관한 연구)

  • Gwon, Hyeok-Cheon;Yun, Ui-Park
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.5 no.8
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    • pp.953-959
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    • 1995
  • It was investigated that reinforced species, billet condition and extrusion variation in Al 6061 composite material effected on extrusion process of particulate reinforced composite material. The strength of composite material with reinforcement species revealed SiC$\sub$w/> A1$_2$O$\sub$3f/ > A1$_2$O$\sub$3f/ > A1$_2$O$\sub$3f/ orderly. K$\sub$w/ increased as volute fraction increased in all composite material. The composite materials reinforced by A1$_2$ $O_3$required the larger pressure in hot extrusion process than those by SiC$\sub$p/ at all condition. Extrusion process tended to decrease as the semi-angle of extrusion dies increased because larger contact area caused larger shear friction. Extrusion temperature went up about 50$^{\circ}C$ in low elevated deformation temperature. In extrusion temperature above 500$^{\circ}C$, severe tearing occurred on extrusion surface. More reinforcement in volume fraction, more hot tearing.

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Studies on the physical properties of soybean curd stored in the solution of different salt concentration (침지저장액에 따른 두부의 물성 변화에 관한 연구)

  • Jang, Won-Young;Shin, Dong-Hoon;Kim, Byung-Yong
    • Applied Biological Chemistry
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    • v.38 no.2
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    • pp.135-140
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    • 1995
  • Changes in pH of the soaking solution and physical properties of the soybean curd during immersing in solution of different concentrations at different temperatures were determined. Compared with $0{\sim}3%$ NaCl soaking solution, 5% NaCl soaking solution distinctively reduced the pH drop, increasing rate of turbidity and microorganism growth during storage. This indicated the concentration of soaking solution influences the shelf life of curd. As the storage temperature was lowered to $5^{\circ}C$, their changing rates were also reduced. Physical properties such as initial stress $({\sigma}_0)$, elastic constant (E), viscous constant $({\eta})$ and failure test were influenced by storage temperature, but not a function of concentration of salt solution. The result of the sensory test indicated the hardness and salty taste of curd were statistically significant among samples and $1{\sim}5%$ NaCl solutions did not show any significant difference in the salty taste.

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