• 한국재료학회지
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• 제28권3호
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• pp.174-181
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• 2018

Three kinds of STS304-Zr alloys were fabricated by varying the Zr content, and their microstructure and fracture properties were analyzed. Moreover, we performed heat treatment to improve their properties and studied their microstructure and fracture properties. The microstructure of the STS304-Zr alloys before and after the heat treatment process consisted of ${\alpha}-Fe$ and intermetallics: Zr(Cr, Ni, Fe)2 and Zr6Fe23. The volume fraction of the intermetallics increased with an increasing Zr content. The 11Zr specimen exhibited the lowest hardness and fine dimples and cleavage facets in a fractured surface. The 15Zr specimen had high hardness and fine cleavage facets. The 19Zr specimen had the highest hardness and large cleavage facets. After the heat treatment process, the intermetallics were spheroidized and their volume fraction increased. In addition, the specimens after the heat treatment process, the Laves phase (Zr(Cr, Ni, Fe) 2) decreased, the Zr6Fe23 phase increased and the Ni concentration in the intermetallics decreased. The hardness of all the specimens after the heat treatment process decreased because of the dislocations and residual stresses in ${\alpha}-Fe$, and the fine lamellar shaped eutectic microstructures changed into large ${\alpha}-Fe$ and spheroidized intermetallics. The cleavage facet size increased because of the decomposition of the fine lamellar-shaped eutectic microstructures and the increase in spheroidized intermetallics.

• 선박안전기술공단연구보고서
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• 통권1호
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• pp.1-146
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• 2007

본 연구의 목적은 STS 304 프로펠러축의 육성가공 및 STS 630 프로펠러축의 열 가공에 따른 강도 및 내식성 등의 재질특성변화 등을 조사 분석하여 선박기관기준 제8조 제2항에서 규정하고 있는 ‘용접수리 불가’에 대한 근거자료 제시(동조동항의 단서조항에 대해서는 일반적으로 알려진 스테인리스강의 용접에 대한 적정방법 이외에 연구결과를 바탕으로 적정 기준을 제시할 수 있는지에 대한 부분도 동시에 검토 하고자 함)는 물론, 선박기관기준 제65조 제1호(총 톤수 20톤 이상의 경우는 제59조 제1항 적용)에서 규정하고 있는 석출경화계 스테인리스강의 제1종축으로써의 인정 여부에 대한 유효성을 제시하여 프로펠러축의 가공(육성․열)과정에 필요한 기본 방향을 제시하고자 함. 따라서 본 연구에서는 STS 304, STS 630 프로펠러축의 가공에 따른 결과를 바탕 으로 위에서 언급한 사항들에 대한 근거자료 확보 및 프로펠러축의 가공에 따른 방향을 제시하기 위한 일환으로 ‘스테인리스강 프로펠러축의 가공에 따른 재질 특성에 관한 연구’를 실시함으로써 프로펠러축 검사와 관련한 평가 기준 정립의 근본적인 지침 자료를제시하고자 함. 또한 본 연구과제는 스테인리스강 프로펠러축에 대한 가공(육성․열) 특성을 살펴 봄으로써 기존에 이미 발표된 판 형태의 스테인리스강 용접에 대한 연구와는 다소 구별되는 과제일 뿐만 아니라 단순한 스테인리스강의 용접특징을 나타낸 실험들과는 다르게 스테인리스강 프로펠러축에 대한 특징들을 분석하고 평가함으로써 현장중심의 연구가 될 수 있도록 하였음. 이번 연구의 결과는 일반적으로 알려진 스테인리스강의 용접관련 특성들을 통해어느 정도의 결과 추정은 가능하나 앞에서 언급한 기준들에 대한 구체적인 근거자료를 확보하여 필요시 적절하게 활용할 수 있는 자료가 될 수 있도록 하고자 하였음.

• 산업기술연구
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• 제21권B호
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• pp.331-339
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• 2001

Zero to tension fatigue tests and strain controlled fatigue tests were carried out to find how initial strain induced martensite, ${\alpha}^{\prime}$ affects low and high cycle fatigue behavior and fatigue crack growth mechanisms. Microscopic study and phase analysis were carried out with TEM, SEM, EDAX, Optical Microscope, Ferriscope, and X-ray diffractometry. The amount of Initial ${\alpha}^{\prime}$ was controlled from 0% to 33% by controlling the temperatures for cold working and heat treatment. Lower contents of initial ${\alpha}^{\prime}$ showed higher fatigue resistance in low cycle fatigue but lower fatigue resistance in high cycle fatigue because it is ascribed to the more transformation of ${\alpha}^{\prime}$ martensite during low cycle fatigue and higher ductility. In high cycle fatigue, fatigue life is attributed to the strength and phase transformation of austenite into ${\alpha}^{\prime}$ during fatigue was negligible. ${\gamma}$ boundary, ${\gamma}/twin$ boundary, and ${\gamma}/{\alpha}^{\prime}$ boundary were found to be the preferred site of fatigue crack initiation.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 1994년도 특별강연 및 추계학술발표 개요집
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• pp.59-60
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• 1994

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2005년도 제29회 학술발표회 초록집
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• pp.177-177
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• 2005

• Journal of Welding and Joining
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• 제32권4호
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• pp.46-54
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• 2014

In this study, the effect of bonding temperature and bonding pressure on deformation and tensile properties of diffusion bonded joint of STS304 compact heat exchanger was investigated. The diffusion bonds were prepared at 700, 800 and $900^{\circ}C$ for 30, 60 and 90 min in pressure of 3, 5, and 7 MPa under high vacuum condition. The height deformation of joint decreased and the width deformation of joint increased with increasing bonding pressure at $900^{\circ}C$. The ratio of non-bonded layer and void observed in the joint decreased with increasing bonding temperature and bonding pressure. Three types of the fracture surface were observed after tensile test. The non-bonded layer was observed in diffusion bonded joint preformed at $700^{\circ}C$, the non-bonded layer and void were observed at $800^{\circ}C$. On the other hand, the ductile fracture occurred in diffusion bonded joint preformed at $900^{\circ}C$. Tensile load of joint bonded at $800^{\circ}C$ was proportional to length of bonded layer and tensile load of joint bonded at $900^{\circ}C$ was proportional to minimum width of pattern. The tensile strength of joint was same as base metal.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2002년도 추계학술발표논문집
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• pp.258-259
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• 2002

본 연구는 304 STS을 전해연마하여 표면의 조도를 나노 단위까지 제어하기 위한 leveller의 개발이 목적이다. 이를 위해서 AFM을 이용하여 조도를 측정하였고 분극실험을 통해 표면특성을 연구하였다. 전해연마는 인산:황산:증류수를 8:1:1 비율로 전해액을 만들었고 부가적으로 첨가제를 넣어 전해연마를 실행했다. 분극실험은 일정한 전극간격을 유지하여 정전압 조건에서 1mV/s의 속도로 주사하여 실험하였다. 전해연마 시간이 증가함에 따라, 첨가제의 양이 적게 들어갈수록 평활도가 향상됨을 볼 수 있었다.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권6호
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• pp.477-488
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• 2010

Zr-based amorphous alloy matrix composites reinforced with stainless steel (STS) and tantalum continuous fibers were fabricated without pores or defects by a liquid pressing process, and their quasi-static and dynamic deformation behaviors were investigated by using a universal testing machine and a Split Hopkinson pressure bar, respectively. The quasi-static compressive test results indicated that the fiberreinforced composites showed amaximum strength of about 1050~1300 MPa, and its strength maintained over 700 MPa until reaching astrain of 40%. Under dynamic loading, the maximum stresses of the composites were considerably higher than those under quasi-static loading because of the strain-rate hardening effect, whereas the fracture strains were considerably lower than those under quasi-static loading because of the decreased resistance to fracture. The STS-fiber-reinforced composite showed a greater compressive strength and ductility under dynamic loading than the tantalum-fiber-reinforced composite because of the excellent resistance to fracture of STS fibers.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권5호
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• pp.484-492
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• 2013

세계 각국은 산업 고도화에 따라 해수환경에 내식성, 내마모성을 갖는 재료에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 특히 표면이 미려하고 내식성이 강한 스테인리스강은 선박, 해양 플랜트 및 조류발전 등 다양한 산업분야에 널리 사용되고 있다. 그러나 해양환경에서 $Cl^-$ 이온에 의한 부식 손상과 고속회전에 따라 캐비테이션 손상이 발생하기 쉽다. 따라서 이 연구에서는 해수 내 빠른 유속 환경에 사용되는 304 스테인리스강에 대해 캐비테이션 침식-부식실험을 실시하여 외부 조건이 스테인리스강의 내식성에 미치는 영향을 종합 분석하였다. 캐비테이션이 발생된 조건에서 워터캐비테이션 피닝효과에 의한 시험편 내에 압축잔류응력 형성으로 높은 경도를 나타냈으나, 물리적 충격으로 인한 산화피막 파괴로 동전위 분극 실험에서는 높은 전류밀도를 나타냈다. 따라서 해수 내 캐비테이션에 대한 저항성을 향상시키기 위해서는 전기화학적 특성뿐만 아니라 기계적 특성도 복합적으로 고려한 재료의 선택이 필요하다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제17권6호
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• pp.796-804
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• 2003

The use of fracture mechanics has traditionally concentrated on crack growth under an opening mechanism. However, many service failures occur from cracks subjected to mixed-mode loading. Hence, it is necessary to evaluate the fatigue behavior under mixed-mode loading. Under mixed-mode loading, not only the fatigue crack propagation rate is of importance, but also the crack propagation direction. In modified range 0.3$\leq$a/W$\leq$0.5, the stress intensity factors (SIFs) of mode I and mode II for the compact tension shear (CTS) specimen were calculated by using elastic finite element analysis. The propagation behavior of the fatigue cracks of cold rolled stainless steels (STS304) under mixed-mode conditions was evaluated by using K$\_$I/ and $_{4}$ (SIFs of mode I and mode II). The maximum tangential stress (MTS) criterion and stress intensity factor were applied to predict the crack propagation direction and the propagation behavior of fatigue cracks.