• 제목/요약/키워드: Melting behavior

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Selective laser melting 방식으로 제작된 Inconel 718 합금의 수소취성에 미치는 응고셀 조직의 영향에 관한 연구 (A Study on the Effect of Solidification Substructure on the Hydrogen Embrittlement of Inconel 718 Fabricated by Selective Laser Melting)

  • 이동현
    • 열처리공학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.203-210
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    • 2022
  • In this study, hydrogen embrittlement in Inconel 718 fabricated by selective laser melting (SLM) was investigated. To focus on the effect of the SLM-induced solidification substructure, hydrogen embrittlement behavior of SLM as-built (SLM-AB) sample and that of conventionally produced (Con-S) sample were systematically compared. The detailed microstructural characterization showed that the SLM-AB sample exhibited a solidification substructure including a high density of dislocations and Laves phase, while the Con-S sample showed completely recrystallized grains without any substructure. Although the intrinsic strength in the SLM-AB sample was higher than the Con-S sample, the resistance to hydrogen embrittlement was higher in the SLM-AB sample. Nevertheless, a statistical analysis of the hydrogen-assisted cracks (HACs) revealed that the predominant HAC type of SLM-AB and Con-S samples was similar, i.e., intergranular HAC. The difference in the resistance to hydrogen embrittlement between the SLM-AB and Con-S samples were discussed in terms of the relation between the microstructural feature and its effect on hydrogen accumulation.

Surface and Corrosion Properties of Electrolytic Polished 316L Stainless Steel by Double Melting (VIM and VAR)

  • Hyunseung Lee;Gangsan Kim;Seungho Han;Man-Sik Kong;Jung-Yeul Yun;Si Young Chang
    • 한국주조공학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.223-229
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    • 2023
  • In this study, STS316L produced by a double-melting process involving vacuum induction melting (VIM) and vacuum arc remelting (VAR) was subjected to extrusion and drawing to form a tube and was subsequently electrolytic polished (EP). The grain size of the obtained STS316L without EP was approximately 55 ㎛, with no difference found after EP. The thickness of the EP layer was measured by AES and TEM, showing values of approximately 10 nm and 15 nm, respectively. After EP, the Cr/Fe and CrO/FeO ratios of the passive layer increased from 1.48 to 1.62 and from 2.15 to 2.26, respectively, while the surface roughness decreased significantly from 0.255 to 0.024 ㎛. Consequently, the corrosion rate decreased in both NaCl and HCl solutions after the EP process. Additionally, the amounts of eluted Cr and Fe ions were reduced from 1.2 to 0.8 ppb and 10.3 to 0.8 ppb, respectively. Furthermore, polarization tests revealed that STS316L treated with EP required a lower current density to reach a passive state, indicating that corrosion behavior was retarded.

아크용(用) 소모성(消耗性) 전극(電極) 제조(製造)를 위한 타이타늄 선삭(旋削) 스크랩의 재활용(再活用) (Recycling of Ti Turning Scraps for Production of Consumable Arc Electrode)

  • 오정민;임재원
    • 자원리싸이클링
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    • 제21권5호
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    • pp.58-64
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    • 2012
  • 본 연구는 타이타늄 선삭 스크랩을 진공 아크 용해에 의해 건전한 버튼형 잉곳으로 제조하여 아크 발생용 소모성 전극으로의 재활용을 위해 타이타늄 내 불순물의 거동 및 특성을 평가하였다. 먼저 가스불순물인 산소는 진공 아크 용해에 의해 초기 표면의 산화층에 의해 제거되지만 이후 타이타늄에 고용된 산소는 제거되지 않는 것으로 확인되었다. 타이타늄 스크랩의 대표 금속불순물인 철의 경우 타이타늄과의 증기압 차이로 인해 진공 아크 용해에 의해 최종 20분간 용해시 약 43%의 제거율을 보이며, 최종 제조된 타이타늄 버튼형 잉곳은 ASTM 규격의 순 타이타늄 등급 3에 해당하는 순도를 보여 VAR(Vacuum Arc Remelting)용 소모성 전극의 제조에 가능한 것으로 확인하였다.

냉각수 순환 방식 가열원 형상에 따른 요소수 해동 특성에 관한 수치적 연구 (Numerical Investigation of the Urea Melting and Heat Transfer Characteristics with Three Different Types of Coolant Heaters)

  • 이승엽;김만영;이천환;박윤범
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.125-132
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    • 2012
  • Urea-SCR system, which converts nitrogen oxides to nitrogen and water in the presence of a reducing agent, usually AdBlue urea solution, is known as one of the powerful NOx reduction systems for mobile as well as stationary applications. For its consistent and reliable operation in mobile applications, such various problems as transient injection, ammonia slip, and freezing in cold weather have to be resolved. In this work, therefore, numerical study on three-dimensional unsteady heating problems were analyzed to understand the melting and heat transfer characteristics such as urea liquid volume fraction, temperature profiles and generated natural convection behavior in urea solution by using the commercial software Fluent 6.3. After validating by comparing numerical and experimental data with pure gallium melting phenomena, numerical experiment for urea melting is conducted with three different coolant heating models named CH1, 2, and 3, respectively. Finally, it can be found that the CH3 model, in which more coolant is concentrated on the lower part of the urea tank, has relatively better melting capability than others in terms of urea quantity of $1{\ell}$ for start-up schedule.

핀-관 열교환기에 대한 제상 거동에 관한 실험적 연구 (An experimental study of behavior of defrosting on the fin-tube heat exchanger)

  • 이관수;김규우;지성
    • 설비공학논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.649-657
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    • 1998
  • In this study, the effects of the various conditions of frosting and defrosting on the behavior of defrosting in a fin-tube heat exchanger have been examined experimentally. The electric heater is used for defrosting in a fin-tube heat exchanger It is shown that there are several local maxima in the water draining rate. The amount of residual water on the heat exchanger after the completion of defrosting is kept constant due to surface tension on the heat exchanger. Without considering the degradation of the thermal performance due to the frosting, the defrosting efficiency is improved with increasing amount of the frost irrespective of the frosting condition. The defrosting behavior is affected by the frosting density as well as the frost accumulation, which vary with the experimental operating conditions during the frosting period. The heat loss to the surrounding air decreases, and the melting and defrosting efficiencies show high values with decreasing heat input.

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Spinodal Phase Separation and Isothermal Crystallization Behavior in Blends of VDF/TrFE(75/25) Copolymer and Poly(1,4-butylene adipate) (I) -Spinodal Phase Separation Behavior-

  • Kim, Kap Jin;Kyu, Thein
    • Fibers and Polymers
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    • 제4권4호
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    • pp.188-194
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    • 2003
  • Phase behavior and spinodal phase separation kinetics in binary blends of a random copolymer of vinylidene fluoride and trifluoroethylene (75/25) [P(VDF/TrFE)] and poly(l,4-butylene adipate) (PBA) have been investigated by means of optical microscopic observation and time-resolved light scattering. The blends exhibited a typical lower critical solution temperature (LCST)∼${34}^{\circ}C$ above the melting temperature of the P(VDF/TrFE) crystals over the entire blend composition range. P(VDF/TrFE) and PBA were totally miscible in the temperature gap between the melting point of P(VDF/TrFE) and the LCST. Temperature jump experiments of the 3/7 P(VDF/TrFE)/PBA blend were carried out on a light-scattering apparatus from a single-phase melt state (${180}^{\circ}C$) to a two-phase region (205∼${215}^{\circ}C$). Since the late stage of spinodal decomposition (SD) is prevalent in the 3/7 blend, SD was analyzed using a power law scheme. Self-similarity was preserved well in the late stage of SD in the 3/7 blend.

유지방 획분 첨가가 코코아 버터의 지방조성과 용융거동에 미치는 영향 (Effect of Addition of Fractionated Milk Fats on Fat Composition and Melting Behavior of Cocoa Butter)

  • 김상용;노회진;오덕근
    • 한국식품과학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.482-491
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    • 1997
  • 유지방 획분의 첨가가 코코아 버터의 지방조성 및 용융 특성에 미치는 영향을 검토하였다. 여과하여 유지부분인 무수 유지방을 얻었고 용융 결정법으로 유지방을 분획하여 고융점 획분, 중융점 획분1, 중융점 획분 2, 저융점 획분을 얻었고 이들의 융점은 각각 $33.3^{\circ}C,\;31.2^{\circ}C,\;40.6^{\circ}C,\;37.4^{\circ}C,\;33.5℃$$6.5^{\circ}C$이었다. 고급지방산$(C16{\sim}C18)$과 포화 지방산의 함량은 융점 감소 순서인 고융점 획분> 중융점 획분1> 중융점 획분2> 무수 유지방> 저융점 획분 순서로 적게 나타났다. 또한 저급지방산$(C4{\sim}C10)$ 및 중급지방산$(C12{\sim}C14)$은 중융점 획분2> 무수 유지방> 고융점 획분> 중융점 획분1> 저융점 획분 순서로 적게 나타났다. 유지방 획분을 코코아 버터에 첨가한 결과 고급 지방산 함량은 유지방 획분의 첨가량에 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다. 포화 지방산 함량은 저융점 획분을 첨가한 경우에만 감소하였다. 저융점의 유지방 획분일수록 중성지방 조성 중 고급 중성지방의 함량은 적게 나타났다. 유지방 획분이 코코아 버터에 첨가될 때 구성 중성지방 조성을 비교한 결과, 획분의 첨가량이 증가함에 따라 고급 중성지방의 함량은 감소되었다. 여러가지 온도에서 측정된 무수 유지방과 유지방의 획분의 고체지방의 함량은 고융점 획분 > 중융점 획분 1> 중융점 획분 2> 무수 유지방> 저융점 획분 순서인 융점감소의 순서로 감소하였고, 코코아 버터에 비해 매우 완만하게 감소하는 경향을 보였다. 유지방 획분을 코코아 버터에 첨가시켜 온도별로 고체지방의 함량을 측정한 결과 무수 유지방과 유지방 획분들의 첨가량이 증가할수록 각 측정 온도의 고체지방의 함량은 일정한 비율로 감소되는 경향을 보였다. 이러한 결과는 무수 유지방과 유지방 획분들이 코코아 버터에 혼합하여 사용 할수 있다는 것을 의미한다.

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TMA를 이용한 국내 발전용 탄의 용융점 변화에 대한 연구 (A Study on Ash Fusibility Temperature of Domestic Thermal Coal Implementing Thermo-Mechanical Analysis)

  • 이순호;임호;김상도;전충환
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권2호
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    • pp.233-239
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    • 2014
  • 석탄 연소 시 발생하는 회가 보일러 벽면에 부착되어 일어나는 슬래깅 현상은 보일러의 열효율을 감소시키고 보일러 안정성에도 악영향을 준다. 이러한 슬래그의 유동 특성은 회의 용융 특성과 관련이 있는데 이는 회의 화학적 조성에 영향을 받는다. 본 연구에서는 회의 용융특성을 TMA(Thermo-Mechanical Analysis) 장비를 이용하여 분석하였다. 이 테스트는 회의 수축률에 따른 용융온도(T25%, T50%, T75%, T90%)를 정량적으로 측정 하는 방법이다. TMA에서 측정된 각각의 온도는 용융단계별 특성을 나타낸다. TMA로 분석된 결과 값에 XRF 장비를 이용하여 분석한 회의 성분 조성이 미치는 영향을 분석하였다. 회에 포함된 성분 중 refractory, fluxing contents가 회분의 용융온도에 미치는 영향을 확인할 수 있었다. Refractory contents 성분인 $SiO_2$, $Al_2O_3$의 함량이 많을수록 전체적인 용융온도가 올라가며 $SiO_2/Al_2O_3$가 커질수록 고온에서의 용융온도인 T75%, T90%가 낮아지는 것을 알 수 있었다. 이와 달리 fluxing contents 성분인 $Fe_2O_3$, $K_2O$, CaO의 함량이 많아질수록 전체적인 용융온도가 낮아지며 이중 $K_2O$, CaO는 초기 용융 온도인 T25%를 낮추는데 큰 역할을 하는 것으로 판단되었다. TMA 분석과 회의 조성 비교를 통하여 회의 용융 특성을 예측하고 설명할 수 있었다.

Selective Laser Melting 방식으로 적층가공된 Ti-6Al-4V 합금의 내마모성 특성에 미치는 고온 UNSM 처리 영향에 대한 연구 (Effects of High-temperature UNSM Treatment on Wear Resistance of Ti-6Al-4V Alloy Prepared by Selective Laser Melting)

  • 산성충호;노준석;편영식;아마노프 아웨즈한
    • Tribology and Lubricants
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    • 제36권1호
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    • pp.47-54
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    • 2020
  • In this study, the effects of ultrasonic nanocrystal surface modification (UNSM) treatment at room and high temperatures (RT and HT of 400℃) on friction and wear behavior of Ti-6Al-4V alloy prepared by selective laser melting (SLM) were investigated. The objective of this study is to improve the mechanical properties and frictional behavior of Ti-6Al-4V alloy by UNSM treatment. Dry friction and wear tests were conducted using a ball-on-disk method at RT with a bearing steel as the counter ball. Due to the high HT and UNSM treatment, the surface hardness tended to increase and surface roughness tended to reduce. X-ray diffraction (XRD) analysis showed that nanocrystallization structure and compressive residual stress were formed at the surface layer after UNSM treatment at both RT and HT. After UNSM treatment, it was observed that the wear rate was reduced by about 6% for the specimen treated at RT and a 28% reduction for the specimen treated at HT in comparison with the untreated one. Based on scanning electron microscope (SEM) images showed that the damage caused by fatigue wear occurred in the wear track of the heat-treated specimen, and it is believed to be the cause of the highest wear rate. Mechanical properties and wear resistance of Ti-6Al-4V alloy were improved and prospect of industrial application was confirmed. Further research is still required to improve the characteristics of SLM Ti-6Al-4V alloy to the level of wrought Ti-6Al-4V alloy.

화학적으로 가교된 EPDM (Nordel(R) IP)의 열적기계적 특성 및 형상기억거동 (Thermomechanical Properties and Shape Memory Effect of Chemically Crosslinked EPDM (Nordel(R) IP))

  • 장영욱;한정은;강신춘;조을룡
    • Elastomers and Composites
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    • 제42권4호
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    • pp.217-223
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    • 2007
  • 결정성을 갖는 에틸렌프로필렌디엔 고무($Nordel^{(R)}$ IP)를 과산화물로 가교시키고 열적, 기계적특성과 형상기억거동을 조사하였다. 겔함량 측정결과 가교도는 DCP 함량에 따라 증가되었으며, DSC 분석결과 가교된 고무는 결정상이 존재하고 있음을 알 수 있었다. 인장시험 결과가교도가 증가함에 따라 고무의 모듈러스는 증가되며 파단신율은 감소되었다. 이와 같이 가교구조 내에 결정상을 함유하는 고무는 우수한 형상기억 특성을 나타내었다. 즉, 이러한 고무는 결정상의 용융온도 이상에서 쉽게 원하는 형태로 변형되고, 변형된 상태에서 냉각시키면 변형된 형태로 잘 고정되었으며, 또한 이렇게 변형된 형상의 시료를 용융온도 이상으로 가열하면 원래의 모양으로 신속히 되돌아오는 것을 관찰할 수 있었다.