고온-고압의 장시간 사용으로 나타나게 되는 재료열화현상을 이해하고 구조건전성 모니터링을 위한 기초연구로 사용하고자 대표적인 로터용 내열강인 2.25CrMo 강과 9CrMo 강 그리고 12CrW 강을 연구하였다. 재료열화를 모니터링하기 위해 2.25CrMo 강은 등온열화 시험을 9CrMo 강은 크리프-피로 시험을 그리고 12CrW 강은 크리프 시험을 각 단계별로 수행하였다. 이들 각 손상재에 대한 초음파전파특성, 비저항측정 그리고 보자력측정을 통하여 미세조직 의존성을 고찰하였고 이들 파라미터는 특정 미세조직의 변화에 상당히 민감하게 작용하였다.
The fatigue crack propagation characteristics were investigated on dissimilar friction weld of two kind of heat-resisting steels (STR3 and STR35) commonly used in valve materials for vehicles. A small circular artificial defect was machined to induce fatigue crack at bonded line, heat affected zone and base metal of the weld on the surface of the specimens. From the results of the experiment, the fatigue limits of the materials STR3 and STR35 were obtained to be 429.0MPa and 409.4MPa respectably. The STR35 base metal and 1.0mm HAZ specimens showed 190% and 82% higher fatigue life than STR3 base metal. And the fatigue life of 1.0mm HAZ specimen was shown 99% on STR3 and 29% on STR35 higher than that of their base metal. But the fatigue life of weld interface specimen was shown 18% on STR3 and 72% on STR35 lower than that of their base metal because of the weld interface separation.
규조토를 주원료로 사용한 서로 다른 조성비의 세라믹 슬러리를 압출성형하여 내열보호관을 제조하고, 기계적 강도, 미세구조, 탄소분석을 하였다. 입도가 $50\~100\;{\mu}m$ 다공성 규조토를 $60wt\%$로 고정하고, 조성물 변수로써 유$\cdot$무기바인더로 silica sol$(4.3\~7.3\;wt\%)$, CMC(Sodium CarboxyMethyl Cellulose $(6\~9\;wt\%)$) 및 paper powder$(4.7\~7.7\;wt\%)$를 $1\;wt\%$씩 변화시켜 최적의 배합비를 얻었다. 시편의 특성을 조사한 결과, 규조토 $60\;wt\%$에 silica sol $5.3\;wt\%$, CMC $7\;wt\%$를 첨가하였을 경우, 꺽임강도 7.12 MPa, 탄성율 1090 MPa, 압축강도 1.47 MPa, 탄소 $2.3\;wt\%$ 이하로 철강산업에서의 온도$\cdot$성분측정 및 sample 채취를 할 수 있는 용융금속 프로브용 규조토 내열보호관을 제조할 수 있었다.
고온, 고압에서 운용되고 있는 설비의 안전성을 평가하기 위해서는 사용시간 동안 열화된 역학물성을 정기적으로 점검하여야 한다. 비파괴적으로 열화된 설비의 역학적 특성을 점검하기 위하여 표면형 프로브(surface type probe)를 사용한 가역투자율 측정방법이 제시된다. 가역투자율 측정방법은 가역투자율이 자기 이력곡선의 미분값임에 근거하고 있다. 가역투자율은 교류 섭동 자기장의 주파수에 동조된 록-인 증폭기로 측정된 탐지코일에 유도된 전압의 제 1 고조파이다 가역투자율의 첨두값은 보자력 영역에서 나타난다. 실험에 사용된 강재는 12Cr 페라이트 내열강으로 $700^{\circ}C$의 등온에서 열처리 시간을 달리한 11개의 시편을 제작하였다. 가역투자율 첨두값 사이의 간격 (peak interval of reversible permeability: PIRP), 비커스 경도 및 인장강도는 열화가 진행됨에 따라 초기에는 급격하게, 후반에는 완만하게 감소하였다. PIRP가 감소함에 따라 인장강도와 비커스 경도가 선형적으로 감소하였고 이 상관관계를 이용하면 측정한 가역투자율로 12Cr 페라이트 내열강의 열화된 역학적 물성을 비파괴적으로 평가할 수 있다.
This study aims to investigate on the effects of alloying elements and heat treatment on the microstructures, wear and heat resistance of Al-Si-Cu-Mg-(Ni)/SiCp prepared by the duplex process developed in previous study, which consists of squeeze infiltration (1st process) and squeeze casting (2nd process). The hardness of composite increased with decrease in SiCp size and Ni addition in both the heat exposured composite and the as-cast one. And the heat and wear resisting properties was improved by the SiCp reinforcement and the Ni addition. The wear amount of Al/SiCp composite decreased with decreasing in the size of silicon carbide particle.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제13권2호
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pp.64-77
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1989
In this study, the experiments were carried out for the purpose of establishment of aluminium cementation to steel surface by diffusible heat treatment after making the coated film onto the substrate by arc spray method. Also, the microstructure and mechanical properties of the cementation layer produced by this study were inspected for various heat treatment and spraying conditions. Main results obtained are as follow ; 1. The coating film characteristics which have excellent errosion-resistance, high temperature oxidation-resistance are obtained by aluminium penetration heat treatment after making the sprayed aluminum coating film onto the steel substrate. 2. Aluminium diffusion penetration takes place at higher temperature than 660.deg.C, and the more heat treatment time and the higher heat treatment temperature adopted, the deeper diffusion layer obtained. 3. Insert gas arc spraying using argon gas as the carrier gas higher improvement of mechanical property than that of compressed air environment. 4. The coating film characteristics appeared to be improvement of adhesive property, porosity plugging effect by heat treatment in air environment.
Si-Cr계 내열강 SUH3와 Cr-Ni계 stainless강 SUS 303 및 이들이 마찰용접재 SUH3-SUS303을 $1,060^{\circ}C$에서 용체화처리하고 다시 $700^{\circ}C$에서 10, 100시간 시효열처리한 각 시험편의 고온 피로강도에 대한 시효열처리의 효과를 알기 위하여 $700^{\circ}C$에서 고온 회전굽힘 피로시험을 하고 파약거동을 미시적으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) SUH3재와 SUS303재의 최적마찰용접조건은 회전수 2420rpm, 마찰가압력 $8kg/mm^2$, 전 upset량 7mm(마찰가압시간 3sec, upset시간 2sec)이었다. 2) $700^{\circ}C$ 고온에서 장시간 이루어지는 고온피로시험에 있어, 용체화처리재의 S-N 곡선 경사부의 기울기가 가장 급하게 나타났다. 3) SUH3-SUS303 마찰용접재는 $1,060^{\circ}C$에서 1시간용체화 처리하고, $700^{\circ}C$에서 시효처리하는 경우 최적시효시간은 10시간이었다. 4) 10시간 시료재의 고온피로한도는 모재보다 SUH3은 75.4%, SUS303은 28.5% 높았으며, 용접재 SUH3-SUS303은 44.2% 정도 높았다. 100시간 시효재는 모재보다 SUH3은 64.91% SUS303은 30.4% 높았으며, SUH3-SUS303은 30.4% 높았으며, SUH3-SUS303은 36.6% 높았다. 5) 마찰용접재의 상온 및 고온의 피로파단은 모두 SUS303의 모재측에 발생하였으며, 용접면에서의 파단은 전혀 없었다. 6) SUS303재와 마찰용접재 SUH3-SUS303재의 크랙은 입내파양형이었으나 SUH3은 입계크랙의 전파로 파양한다.
본 논문에서는 생활가전기기와 정보통신가전기기의 다양한 외형디자인에 응용할 수 있는 옻과 숯을 이용한 친환경 소재의 전자파 차폐 물질을 제시하였다. 제시된 전자파 차폐 물질은 전자레인지에서 사용되는 2.45 GHz에서는 약 96.3%, 이동전화의 사용 주파수 900 MHz, 1.8 GHz에서 각각 97.2%, 98.7%의 전자파를 차폐하였다. 기존에는 전자레인지와 이동전화에서는 방출되는 강한 전자파를 차단하기 위해 금속 재질이나 플라스틱 표면에 도전성 재료를 피복하는 방법이 이용되고 있으나, 친환경 소재인 옻과 숯을 활용함으로써 금속 재질을 탈피하여 제품의 경량화, 내열성, 내마모성, 내식성을 이룰 수 있는 한편, 부드럽고 친근한 이미지의 제품디자인이 가능하다.
In order to evaluate the proper fracture strength of microstructures in a steel weldment, smaller size loading ball than used for a conventional small punch(CSP) testing is required due to regional limitation on constitutive structures. In this study, the minimized loading ball(φ 1.5mm) and bore diameter of lower die(φ 3mm) were designed for an advanced small punch(ASP) test. The results obtained from the ASP test were compared with those from a CSP testing for a X20CrMoV121 steel weldment. It was found that the ASP test clearly showed the microstructural dependance on fracture strength and ductile-brittle transition behavior of the weldment. In the ASP test, especially, the cracks tend to initiate for various directions within hemispherical indentation region of an objective structure in SP test. This indicates that the evaluation of more proper fracture strength for F.L+CGHAZ, FGHAZ and ICHAZ can be performed by means of the ASP test in a steel weldment.
The microstructural evolution of ferritic 9Cr-1Mo-V-Nb steel, subjected to creep-fatigue at $550^{\circ}C$, was evaluated nondestructively by measuring the ultrasonic velocity. The variation of the ultrasonic velocity with the fatigue life fraction exhibited three regions. In the first region ($N/N_f$<0.2), a significant increase in the velocity was observed, followed by a slight increase between the fatigue life fractions of $0.2N_f$ and $0.8N_f$, and then a decrease in the final region. The change of the ultrasonic velocity during creep-fatigue was interpreted in relation to the microstructural properties. This study proposes an ultrasonic nondestructive evaluation method of quantifying the level of damage and microstructural change during the creep-fatigue of ferritic 9Cr-1Mo-V-Nb steel.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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