• 제목/요약/키워드: 9%Ni steel

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수퍼 마르텐사이트계 스테인리스강의 질소침투 열처리 (A Study on Nitrogen Permeation Heat Treatment of Super Martensitic Stainless Steel)

  • 유대경;성장현
    • 열처리공학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.3-9
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    • 2006
  • The phase changes, nitride precipitation and hardness variations of 14%Cr-6.7Ni-0.65Mo-0.26Nb-0.05V-0.03C super martensitic stainless steel were investigated after nitrogen permeation heat treatment at a temperature range between $1050^{\circ}C$ and $1150^{\circ}C$. The nitrogen-permeated surface layer was transformed into austenite. The rectangular type NbN, NbCrN precipitates and fine round type precipitate were coexisted in the surface austenite layer, while the interior region that was free from nitrogen permeation kept the martensitic phase. The hardness of surface austenite showed 280 Hv, while the interior region of martensite phase represented 340 Hv. When tempering the nitrogen-permeated steel at $450^{\circ}C$, a maximum hardness of 433 Hv was appeared, probably this is attributed to the secondary hardening effect of the precipitates. The nitrogen concentration decreased gradually with increasing depth below the surface after showing a maximum of 0.3% at the outmost surface. The strong affinity between nitrogen and Cr enabled the substitutional element Cr to move from interiors to the surface when nitrogen diffuse form surface to the interior. Corrosion resistance of nitrogen permeated steel was superior to that of solution-anneaed steel in the solution of 1N $H_2SO_4$.

안정화 원소 Ti 첨가에 따른 스테인리스강의 해수 내 캐비테이션-침식 특성 (Cavitation-Erosion Characteristics of the Stainless Steel with Adding Ti Stabilizer Element in Sea Water)

  • 최용원;양예진;김성종
    • 한국표면공학회지
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    • 제49권4호
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    • pp.344-348
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    • 2016
  • Stainless steel is widely applied in many industrial fields due to its excellent anti-corrosion and durability characteristics. However, stainless steel is very vulnerable to cavitation attack caused by high speed flow of fluid in the chloride environments such as marine environment. These conditions promote intergranular corrosion and cavitation-erosion, leading to degradation of the structural integrity and service life. In order to prevent these problems, the stabilized stainless steel is applied to the offshore and shipbuilding industries. In this study, Ti was added to 19%Cr-9%Ni as the stabilizer element with different concentrations (0.26%, 0.71%), and their durabilities were evaluated with cavitation-erosion experiment by a modified ASTM G32 method. The microstructural change was observed with the stabilizer element contents. The result of the observation indicated that the amount of carbide precipitation was decreased and its size became finer with increasing Ti content. In the cavitation-erosion experiment, both weight loss and surface damage depth represented an inverse proportional relationship with the amount of Ti element. Consequently, the stainless steel containing 0.71% of Ti had excellent durability characteristics.

Ni 박판의 초음파 용착시 최적용착 조건 (Optimal Welding condition in Ultrasonic Welding of Ni steel sheet)

  • 서정석;박동삼
    • 한국기계가공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.47-52
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    • 2010
  • Miniaturization and lightweight are increasingly the recent trend in the manufacture of electric appliances and machine parts. So technology of micro joining for joining materials is indispensable. This paper gives a description of an experimental study of the ultrasonic welding of metals. In ultrasonic metal welding, high frequency vibrations are combined with pressure to join two materials together quickly and securely, without producing significant amount of heat. Ultrasonic metal welder consists of Transducer, Booster, and Horn that are designed very accurately to get the natural frequencies and vibration mode. In this study, The horn was designed and analyzed the natural frequency by the modal analysis and harmonic analysis. And using a fiber optic sensor, we measured the amplitude and analyzed the Fast Fourier Transformed result. Using the horn, Ultrasonic metal welding between Ni sheet and Ni sheet of 0.1mm thickness was accomplished under the optimal conditions of static pressure 0.15MPa, vibration amplitude 45% and welding time of 0.28s. This result can be used for ultrasonic metal welding in manufacturing industry.

Multiloop edgewise arch wire의 부위별 하중변형률 (Regional load deflection rate of multiloop edgewise archwire)

  • 김병호;양원식
    • 대한치과교정학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.673-688
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    • 1999
  • 본 연구는 multiloop edgewise arch wire(MEAW)의 기계적 특성을 분석하기 위해, 1) 개별 브라켓간 부위에서의 MEAW의 하중변형률을 수종의 재질로 된 동일 규격의 교정용 호선과 비교하고, 2)개별 브라켓간 부위와 multi-L-loop 부위(측절치 브라켓의 원심연과 제2대구치 튜브의 근심연간의 거리)에서의 wire stiffness를 비교하며, 3)단일 L-loop와 multi-L-loop의 하중변형률에 대한 공학적 이론식을 유도하여 MEAW의 하중변형특성을 규명하고자 시행하였다. 5가지의 서로 다른 수평길이를 지닌 L-loop와 5개의 L-loop로 구성된 상하악의 multi-L-loop를 .$016\times.022$ inch의 stainless steel 강선으로 제작하였고, .$016\times.022$ inch의 Plain stainless steel, TML NiTi를 준비하였다. Instron model 4466 만능시험기에 50N 용량의 load cell을 부착하여 crosshead의 속도 1.0min/분, 브라켓간 부위의 시험시에는 최대변위량 1.0mm로 각 브라켓간격에서 측정하였고, multi-L-loop부위의 경우는 최대변위량 10mm, 42mm의 거리에서 측정하였다. 반복된 실험에 의해 발생할 수 있는 응력에 따른 물리적 성질 변화의 가능성을 배제하기 위해 각 조건마다 동일한 5개의 시편을 사용하였다. 측정된 하중변형률과 각 실험의 브라켓간격을 이용하여 각 브라켓부위에서의 L-loop의 wire stiffness number를 계산하였고 이를 multi-L-loop의 그것과 비교하였다. 5개의 loop로 구성된 multi-L-loop를 35개의 직선구간으로 나누어 각 구간의 에너지를 계산, 총합을 낸 후 가해진 외력으로 미분하여 하중변형률의 이론식을 유도하였으며, 이를 wire stiffness로 환산하여 단일 L-loop의 wire stiffness와 비교하였다. 그 결과는 다음과 같았다. 1) 각 브라켓 간격에서의 L-loop의 하중변형률은 평균적으로 stainless steel wire의 1/5.16, NiTi의 1/l.53, TMA의 1/2.47이었다. 2) multi-L-loop부위 에서의 MEAW의 wire stiffness는 개개 브라켓간 간격에서보다 평균 1.53배 더 높았고, 같은 부위에서의 NiTi보다 1.9배 더 높았다. 3) 유도된 하중변형률의 이론식에 따르면, 부위에 따라서 wire stiffness의 차이를 보이지 않는 직선 강선과는 달리, L-loop가 부여된 경우, 개별 L-loop의 ire stiffness는 전체 multi-L-loop의 wire stiffness보다 낮은 것으로 나타났다. 이상의 연구결과로 미루어 볼 때, MEAW는 개별적인 치아이동을 허용하면서, 가해진 교정력을 효과적으로 전체 치열로 전달할 수 있는 독특한 기계적 특성을 지니고 있는 것으로 생각된다.

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기성금관 수복어린이에서의 니켈내성균에 관한 연구 (A STUDY OF NI-RESISTANT BACTERIA ON THE RESTORED STAINLESS STEEL CROWN)

  • 정샛별;이긍호
    • 대한소아치과학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.274-282
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    • 2000
  • 소아의 유구치 수복에 흔히 사용하는 stainless steel crown은 주성분으로 $70\sim90%$의 니켈과 $5\sim15%$의 크롬을 함유하고 있다. 이 중 니켈 자체가 일으킬 수 있는 allergy반응이나 발암성등의 부작용이 성인에서는 활발하게 연구되고 있으며, 특히 니켈이 포함된 합금을 이용한 보철물 주변에 병원성이 있는 니켈내성 Enterococci가 존재한다는 보고가 있어 성인과는 구강환경이 다른 소아에서도 stainless steel crown 주변에 니켈내성균주가 존재하는지를 확인하고자 이 실험을 시행하였다. 유구치에 stainless steel crown(Anatom primary crown, Sankin)을 6개월 이상 장착한 환자 15명과 유구치 협면에 치아우식증이 없는 환자 15명의 치은열구액에서 채취한 시료를 BHI 한천배지, 니켈배지 및 Bile-esculin azide(BEA) 한천 배지에 도말하였다. BEA한천배지에서 자란 enterococci를 니켈내성정도를 확인하기위해 3, 5, 10, 30, 50mM 니켈배지에 접종한후 성장상태를 관찰하였다. 실험군에서는 BHI 한천배지에서 507,350개의 균주가 분리되었으며, 이 중 니켈내성세균(3mM)은 53,864 균주였다. 대조군에서는 BHI 한천배지에서 414,590 균주가, 니켈내성세균(3mM)은 37,523 균주가 분리되었다. BEA한천배지에서는 실험군의 경우 95개가 분리되었으며, 대조군에서는 20개의 균주만이 분리되었다. BHI 한천배지에서 분리된 총 균주 수를 100으로 놓았을 때 3mM 니켈배지에서 분리된 균주는 실험군에서는 10.62%, 대조군에서는 9.05%를 차지하여 두 군간에 뚜렷한 차이는 없었으며, 3mM 니켈배지에서 자란 총 균주 수와 BEA 한천배지에서 배양된 enterococci를 3mM 니켈배지로 옮겨 배양했을 때와 비교하면, 실험군에서 0.13%, 대조군에서 0.03%로 모두 1%이하의 분포를 차지하였다.

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저온 소결용 Ni-ZN계 페라이트의 합성 및 전자기적 특성 연구 (Study on Synthesis and Electromagnetic Properties of Ni- Zn Ferrite Sintered at Low Temperature)

  • 김철원;고재귀
    • 한국재료학회지
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    • 제12권8호
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    • pp.600-607
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    • 2002
  • The Ni-Zn synthetic ferrite were acquired from thermally decomposing the metal nitrates Fe(NO$_3$)$_3$.$9H_2$O, Zn($NO_3$)$_2$.$6H_2$O, Ni($NO_3$)$_2$. $6H_2$O, and Cu($NO_3$)$_2$. $3H_2$O at $150^{\circ}C$ for 24 hours and was calcined at $500^{\circ}C$. Each of those was pulverized for 3, 6, 9, and 12 hours in a steel ball mill and was sintered between $700^{\circ}C$ and $1,000^{\circ}C$ for 1 hour, and then their microstructures and electromagnetic properties were examined. We could make the initial specimens chemically bonded in liquid at the temperature as low as $150^{\circ}C$, by using the melting points less than $200^{\circ}C$ of the metal nitrates instead of the mechanical ball milling, then narrowed a distance between the particles into a molecular level, and thus lowed sintering temperature by at least $200^{\circ}C$ to$ 300^{\circ}C$. Their initial permeability was 50 to 400 and their saturation magnetic induction density and coercive force 2,400 G and 0.3 Oe to 0.5 Oe each, which were similar to those of Ni- Zn ferrite synthesized in the conventional process. In the graph of initial permeability vs frequencies, we could observe a $180^{\circ}C$rotation of the magnetic domain, which appears in a broad band of microwave near the resonance frequency.

Studies on the effect of thermal shock on crack resistance of 20MnMoNi55 steel using compact tension specimens

  • Thamaraiselvi, K.;Vishnuvardhan, S.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권9호
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    • pp.3112-3121
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    • 2021
  • One of the major factors affecting the life span of a Reactor Pressure Vessel (RPV) is the Pressurised Thermal Shock (PTS). PTS is a thermo-mechanical load on the RPV wall due to steep temperature gradients and structural load created by internal pressure of the fluid within the RPV. Safe operating life of a nuclear power plant is ensured by carrying out fracture analysis of the RPV against thermal shock. Carrying out fracture tests on RPV/large scale components is not always feasible. Hence, studies on laboratory level specimens are necessary to validate and supplement the prototype results. This paper aims to study the fracture behaviour of standard Compact Tension [C(T)] specimens, made of RPV steel 20MnMoNi55, subjected to thermal shock through experimental and numerical investigations. Fracture tests have been carried out on the C(T) specimens subjected to thermal transient load and tensile load to quantify the effect of thermal shock. Crack resistance curves are obtained from the fracture tests as per ASTM E1820 and compared with those obtained numerically using XFEM and a good agreement was found. A quantitative study on the crack tip plastic zone, computed using cohesive segment approach, from the numerical analyses justified the experimental crack initiation toughness.

LNG 저장탱크 내조용 강 용접부의 파괴인성 평가 (Evaluation of Fracture Toughness in Steel Weldment for Inner Wall of LNG Storage Tank)

  • 장재일;주장복;양영철;김우식;홍성호;권동일
    • 한국가스학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.7-13
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    • 1998
  • 본 연구에서는 LNG 저장탱크의 안전성을 확보하기 위한 연구의 일환으로서, 실제 탱크의 건설에서와 같은 조건으로 SMAW(Shielded Metal Arc Welding) 방식으로 용접된 $9\%$ Ni강의 X-개선 후판용접부내의 파괴인성의 변화를 평가하고 미세조직을 분석하였다. 이때 파괴인성의 평가는 본 연구자들이 제안한 '개선한 CTOD(crack tip opening displacement) 시험법'으로 행하였으며 열영향부내의 미세조직 및 파면은 광학현미경, 주사전자현미경 및 X-선 회절 분석기로 관찰하였다. 결과로부터 열영향부 내의 CTOD 값은, 평가위치가 용융선(Fusion Line-F.L.)으로 접근할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 잔류 오스테나이트의 양이 줄어들고 결정립 미세화 효과가 없어지는 영역인 결정립 조대화영역이 열영향 부내에서 차지하는 분율이 증가함에 따른 것이다. 한편, 잔류 오스테나이트의 열적 안정성이 상대적으로 감소하게 되는 F.L.${\~}$F.L.+3mm에서 온도감소에 따른 인성감소의 정도가 F.L.+5mm${\~}$F.L.+7mm보다 상대적으로 매우 큼을 알 수 있었다.

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발전용 저탄소 ASTM A356 CA6NM 마르텐사이트계 스테인리스 주강의 용접성 (Weldability of Low-Carbon ASTM A356 CA6NM Martensitic Stainless Steel Casting for Power Plants)

  • 방국수;박찬;이주영;이경운
    • 대한금속재료학회지
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    • 제49권1호
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    • pp.73-78
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    • 2011
  • Weldability, especially HAZ cold cracking, weld metal solidification cracking, and HAZ liquation cracking susceptibilities, of ASTM A356 CA6NM martensitic stainless steel casting was investigated and compared with that of 9-12% Cr ferritic steel castings. Irrespective of the Cr and Ni content in the castings, the HAZ maximum hardness increased with an increase of carbon content. CA6NM steel, which has the lowest carbon content, had the lowest HAZ hardness and showed no cold cracking in y-slit cracking tests. CA6NM steel, meanwhile, showed the largest weld metal solidification cracking susceptibility in varestraint tests because of its higher amount of impurity elements, phosphorus, and sulfur. All castings investigated had good high temperature ductility in hot ductility tests and showed little difference in liquation cracking susceptibility.

중성자 조사에 따른 Ni도금피복재에서의 He발생량평가 (He Generation Evaluation on Electrodeposited Ni After Neutron Exposure)

  • 황성식;권준현;김동진;김성우
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제20권5호
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    • pp.308-314
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    • 2021
  • Neutron dose level at bottom head of a reactor pressure vessel (RPV) was calculated using reactor vessel neutron transport for a Korean nuclear power plant A. At 34 EFPY with a 40-year (2042) design life after plating repair, irradiation fast neutron effect was 6.6x1015 n/cm2. As helium(He) gas can be generated by Ni only at 1/106 level of 5 × 1021 n/cm2, He generation possibility in the Ni plating layer is very little during 40 years of operation (2042, 34 EFPY). Thermal neutrons can significantly affect the generation of He from Ni metal. At 10 years after a repair, He can be generated at a level of about 0.06 appm, a level that can add general welding repair without any consideration. After 40 years of repair, 9.8 appm of He may be generated. Although this is a rather high value, it is within the range of 0.1 to 10 appm when welding repair can be applied. Clad repair by Ni electroplating technology is expected to greatly improve the operation efficiency by improving the safety and shortening the maintenance period of the nuclear power plant.