• Journal of Welding and Joining
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• 제28권4호
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• pp.18-25
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• 2010

Super-duplex stainless steels (SDSS) have a good balance of mechanical property and corrosion resistance when they consist of approximately equal amount of austenite and ferrite. The SDSS needs to avoid the detrimental phases such as sigma(${\sigma}$), chi(${\chi}$), secondary austenite(${\gamma}2$), chromium carbide & nitride and to maintain the ratio of ferrite & austenite phase as well known. However, the effects of the subsequent weld thermal cycle were seldom experimentally studied on the micro-structural variation of weldment & pitting corrosion property. Therefore, the present study investigated the effect of the subsequent thermal cycle on the change of weld microstructure and pitting corrosion property at $40^{\circ}C$. The thermal history of root side was measured experimentally and the change of microstructure of weld root & the weight loss by pitting corrosion test were observed as a function of the thermal cycle of each weld layer. The ferrite contents of root weld were reduced with the subsequent weld thermal cycles. The pitting corrosion was occurred in the weld root region in case of the all pitted specimen & in the middle weld layer in some cases. And the weight loss by pitting corrosion was increased in proportional to the time exposed at high temperature of the root weld and also by the decrease of ferrite content. The subsequent weld thermal cycles destroy the phase balance of ferrite & austenite at the root weld. Conclusively, It is thought that as the more subsequent welds were added, the more the phase balance of ferrite & austenite was deviated from equality, therefore the pitting corrosion property was deteriorated by galvanic effect of the two phases and the increase of 2nd phases & grain boundary energy.

• 한국해양공학회지
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• 제10권2호
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• pp.77-87
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• 1996

The estimation of the remaining life for the aged components in power plant as well as chemical and peroleum plants has been recently coberned. The raw materials used in this syudy are the 1Cr-1Mo-0.25V rotor steel which intensified P and S compositions along with the nominal compositions of ASTM A470 standard. Five kinds of specimens with the different degradation levels were prepared by isothermal aging teat treatment at $630^{\circ}C$ The mechanical properties and fatigue strength of virgin and aged 1Cr-1Mo-0.25V rotor steel have been inbestigated through the hardness, tensile, fatigue test, SEM fractograph and EDS analysis at room temperature. Thus, the data of aged specimens were compared with those of virgin specimen to evaluate the aging effects. The main results obtained in this study are as follows; The decrease of the hardness due to degradation was distinguished until 50, 000hrs simulated service time. And is was confirmed that the considerable amount of P, Mn, Cr and S was precipitated at the grain boundary of aged material through the SEM and EDS analysis. The fatigue strength of 25, 000, 50, 000, 75, 000 and 100, 000hrs aged material was decreased 29.5%, 24.4%, 28.6%, 35.7% than that of virgin material at $10^7$ cycles of room temperature. The major cracks of virgin and aged materials initiated at the inclusions including Si, P and Mn compositions which were located at the outer periphery of the specimen.

• 센서학회지
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• 제5권5호
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• pp.1-10
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• 1996

EFG Si 태양전지를 전류-전압, 표면광전압, 전자빔유도_전류, 전자미세프로브, 전자역산란의 여러 가지 기술을 이용하여 분석하였다. 전류-전압 그래프를 여러 온도에서 측정한 결과 EFG-Si 태양전지는 전압에 따라 변하는 shunt 저항을 가진 것이 밝혀졌다. 이러한 shunt 저항은 precipitate와 grain boundary에 의해 생긴 것으로 공간전하영역 내의 불순물 에너지 준위로 tunneling에 의해 이동한 캐리어의 재결합으로 일어난 결과이다. 전류-전압 과 표면광전압 기술을 결합하면 태양전지의 pn접합과 기판 (substrate)을 동시에 분석할 수 있다. Diode ideality factor와 표면 광전압은 Pn접합의 특성을, 소수캐리어 확산거리는 substrate특성을 표시한다. EFG 태양 전지를 분석한 결과, 전압에 따라 변하는 shunt 저항은 효율에 따라 정도 차이는 있지만 모든 시편에서 발견되며, 태양전지의 성능을 저하시키는 중요한 원인 중의 하나가 된다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제18권2호
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• pp.86-94
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• 2000

This study was performed to investigate types and formation mechanism of cracks in two Al alloy welds, A5083 and A7N01 spot-welded by pulse Nd : YAG laser, using SEM, EPMA and Micro-XRD. In the weld zone, three types of crack were observed : center line crack({TEX}$C_{C}${/TEX}), diagonal crack({TEX}$C_{D}${/TEX}), and U shape crack({TEX}$C_{U}${/TEX}). Also, HAZ crack({TEX}$C_{H}${/TEX}) was observed in the HAZ region, furthermore, mixing crack({TEX}$C_{M}${/TEX}) consisting of diagonal crack and HAZ crack was observed. White film was formed at th hot crack region in the fractured surface after it was immersed to 10% NaOH water. In the case of A5083 alloy, white films in {TEX}$C_{C}${/TEX} crack and {TEX}$C_{D}${/TEX} crack region were composed of low melting phases, {TEX}$Fe_{2}SiAl_{8}${/TEX} and eutectic phases, $Mg_2$Al$_3$ and $Mg_2$Si. Such films observed $CuAl_2$, {TEX}$Mg_{32}(Al,Zn)_{3}${/TEX}, MgZn$_2$, $Al_2$CuMg and $Mg_2$Si were observed in the whitely etched films near {TEX}$C_{C}${/TEX} crack and {TEX}$C_{D}${/TEX} crack regions. The formation of liquid films was due to the segregation of Mg, Si, Fe in the case of A5083 alloy and Zn, Mg, Cu, Sim in the case of A7N01 alloy, respectively. The {TEX}$C_{C}${/TEX} and {TEX}$C_{D}${/TEX} cracks were regarded as a result of the occurrence of tensile strain during the welding process. The formation of {TEX}$C_{M}${/TEX} crack is likely to be due to the presence of liquid film at the grain boundary near the fusion line in the base metal as well as in the weld fusion zone during solidification. The {TEX}$C_{U}${/TEX} crack is considered a result of the collapsed keyhole through incomplete closure during rapid solidification.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제45권4호
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• pp.513-522
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• 2013

The ODSCC detected in the TSP position of Ulchin 3&4 SGs are typical ODSCC of Alloy 600MA tubes. The causative chemical environment is formed by concentration of impurities inside the occluded region formed by the tube surface, egg crate strips, and sludge deposit there. Most cracks are detected at or near the line contacts between the tube surface and the egg crate strips. The region of dense crack population, as defined as between $4^{th}$ and $9^{th}$ TSPs, and near the center of hot leg hemisphere plane, coincided well with the region of preferential sludge deposition as defined by thermal hydraulics calculation using SGAP computer code. The cracks developed homogeneously in a wide range of SGs, so that the number of cracks detected each outage increased very rapidly since the first detection in the $8^{th}$ refueling outage. The root cause assessment focused on investigation of the difference in microstructure and manufacturing residual stress in order to reveal the cause of different susceptibilities to ODSCC among identical six units. The manufacturing residual stress as measured by XRD on OD surface and by split tube method indicated that the high residual stress of Alloy 600MA tube played a critical role in developing ODSCC. The level of residual stress showed substantial variations among the six units depending on details of straightening and OD grinding processes. Youngwang 3&4 tubes are less susceptible to ODSCC than U3 and U4 tubes because semi-continuous coarse chromium carbides are formed along the grain boundary of Y3&4 tubes, while there are finer less continuous chromium carbides in U3 and U4. The different carbide morphology is caused by the difference in cooling rate after mill anneal. There is a possibility that high chromium content in the Y3&4 tubes, still within the allowable range of Alloy 600, has made some contribution to the improved resistance to ODSCC. It is anticipated that ODSCC in Y5&6 SGs will be retarded more considerably than U3 SGs since the manufacturing residual stress in Y5&6 tubes is substantially lower than in U3 tubes, while the microstructure is similar with each other.

• 한국재료학회지
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• 제2권6호
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• pp.408-416
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• 1992

Single-Si 기판과 poly-Si 기판에 각각 Ti을 sputter한 후 RTA 처리하여 안정한 TiS$i_2$를 형성하였다. 그 위에 Si이 1% 첨가된 Al-1% Si을 600nm sputter한 후 후속 열처리로서 400-60$0^{\circ}C$ 에서 30분간 $N_2$분위기로 furnace어닐링을 실시하였다. 이렇게 준비된 각 시편에 대하여 면저항 측정, Auger분석, SEM 사진으로 Al-1% Si/TiS$i_2$이중층 구조에서 Ti-silicide의 열적 안정성을 살펴 보았고, EDS 분석과 X-ray 회절 peak 분석을 통하여 Al-1% Si 층과 TiS$i_2$층의 반응으로 생긴 석출물의 성분과 상을 조사하였다. 이로 부터 다음과 같은 결과를 얻었다 Single-Si 기관에서 형성한 TiS$i_2$층은 Al-1% Si 층과 55$0^{\circ}C$에서 완전히 반응하여 석출물을 형성하였고, poly-Si 기판에서 형성한 TiS$i_2$층은 Al-1% Si 층과 50$0^{\circ}C$에서 완전히 반응하여 석출물을 형성하였는데 전반적으로 기판이 poly-Si인 경우가 반응이 더 잘 일어났고, 석출물의 크기도 비교적 컸다. 이는 poly-Si에 존재하는 grain boundary로 인해 poly-Si에서 형성된 Ti-silicide 층이single-Si 기관에서 형성된 Ti-silicide 층보다 불안정하기 때문으로 생각된다. EDS 분석에 의하여 석출물은 Ti, Al, 그리고 Si로 이루어진 3상 화합물이라고 추정되었고, X-ray회절 분석에 의해 석출물은 Ti, Al, 그리고 Si간의 3상 화합물인 T$i_7$A$l_5$S$i_12$로 확인되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권4호
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• pp.423-428
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• 2016

저압터빈 최종 단 블레이드는 응축 증기 내 농축된 불순물에 의해 조성되는 부식환경 하에서, 고속회전에 따른 높은 응력이 부가되어 응력부식 균열에 의한 파손이 빈번히 발생된다. 이러한 가혹 환경 하에서 블레이드의 안정적 사용을 위해서 내식성과 고 강도 특성 등을 갖춘 12% Cr 마르텐사이트계 스테인레스 강을 널리 적용한다. 본 논문은 마르텐사이트계 스테인레스 강으로 제작된 최종 단 블레이드가 정상운전 중 갑작스럽게 파손되어, 원인진단을 위해 파손 및 건전 블레이드를 대상으로 기계적 물성, 파단면 및 미세 조직 검사를 수행한 결과를 기술한 내용이다. 파손된 블레이드의 기계적 물성 시험결과 재질 사양서 기준에 비해 충격치는 낮고 경도는 높은 전형적인 재질 취성화 특성이 확인되었다. 또한, 파단면 검사결과 가지(branch)형태의 균열이 입계를 따라 진전하였고, 표면에서 Cl, S 등의 부식성분이 검출되었다. 이상의 결과들을 토대로 블레이드의 파손원인은 응력부식 균열임을 알 수 있었다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2012년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.149-152
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• 2012

$Cu(In,Ga)Se_2$ (CIGS) is one of the most promising photovoltaic materials because of large conversion efficiency which has been achieved with an optimum Ga/(In+Ga) composition in $CuIn_{1-x}Ga_xSe_2$ (X~0.3). The Ga/(In+Ga) content is important to determine band gap, solar cell performances and carrier behaviors at grain boundary (GB). Effects of Ga/(In+Ga) content on physical properties of the CIGS layers have been extensively studied. In previous research, it is reported that GB is not recombination center of CIGS thin-film solar cells. However, GB recombination and electron-hole pair behavior studies are still lacking, especially influence of with different X on CIGS thin-films. We obtained the GB surface potential, local current and I-V characteristic of different X (00.7 while X~0.3 showed higher potential than 100 mV on GBs. Higher potential on GBs appears positive band bending. It can decrease recombination loss because of carrier separation. Therefore, we suggest recombination and electron-hole behaviors at GBs depending on composition of X.

• 공업화학
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• 제20권6호
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• pp.638-645
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• 2009

가스화기에서 사용된 고알루미나계 내화물을 분석하여 용융 슬래그에 의한 손상 메커니즘을 조사하였다. 내화물 시료에서 슬래그에 의해 심하게 손상된 부분의 깊이는 부착된 슬래그를 포함하여 12~40 mm이었으며 슬래그 접촉면과 평행 방향으로 형성된 균열을 가지고 있었다. 슬래그와 접촉한 내화물은 미세구조에 따라 손상도가 다르게 나타났다. Fused $Al_2O_3$ 그레인의 경우 경계에서만 깨짐과 기공형성이 관찰되었고, tablet $Al_2O_3$의 경우 슬래그가 입자사이로 침투하여 입자 테두리에 Fe-Al 화합물이 관찰되었다. 결합제로 쓰인 calcium aluminate는 고온의 슬래그 접촉면에서는 슬래그에 용해되어 관찰되지 않았다. 큰 grain 주변에는 냉각 시 재결정된 것으로 보이는 막대형의 $Al_2O_3$ 상이 형성되었고 큰 기공들이 관찰되었다. 따라서 고알루미나계 내화물은 고온의 슬래그 경계면에서 결합제가 석탄 슬래그에 용융되고, 냉각 시 막대형의 알루미나를 형성하며, 이 과정에서 구조적인 변화에 의한 크랙이 형성되면서 구조적 스폴링에 의한 물리적 손상의 영향을 받는 것으로 보인다.

• 센서학회지
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• 제7권3호
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• pp.188-196
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• 1998

$WO_{3}$계 n-형 반도체 가스센서의 검지특성 및 전기적 특성을 조사하였다. 공기중에서 결합제가 첨가되지 않은 $WO_{3}:TiO_{2}$(4 wt. %) 센서의 낱알경계에서의 전위장벽의 크기는 0.26 V로 나타났으며, 결합제로서 $Al_{2}O_{3}$, PVA (polyvinyl alcohol ), silica sol이 첨가된 센서의 경우는 전위장벽이 각각 0.17, 0.22, 0.26 V로 관측되었다. 이들 시료를 $NO_{x}$가 120 ppm 첨가된 분위기에 노출시켰을 때, 결합제가 첨가되지 않은 센서의 경우는 낱알경계에서의 전위장벽이 0.59 V로 증가하였으며, 결합제로서 $Al_{2}O_{3}$, PVA, silica sol이 첨가된 경우는 전위장벽이 각각 0.43, 0.66, 0.52 V로 나타나, PVA가 첨가된 센서에서 전위장벽의 변화가 가장 높아 감도가 우수하게 되는 것을 알 수가 있었다. 한편 센서 최적 작동온도 이상의 온도에서 나타나는 감도의 감소는 흡착가스 입자의 탈착보다는 공기중에서 다결정이 보이는 저항의 온도 의존성에 따라 나타남이 판명되었다. 또한 결합제가 첨가되지 않은 센서와 결합제로서 Pt가 첨가된 센서의 경우, CO가 250 ppm 존재할 때까지도 전위장벽의 크기가 약 0.2 V로 공기중에서와 비슷한 크기를 나타내어, CO와 $NO_{x}$가 혼합된 분위기에서 $NO_{x}$만을 선택적으로 검지하는데 유리함이 밝혀졌다.