• 제목/요약/키워드: SUS316

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Evaluation of Plasma Spray Hydroxy Apatite coatings on Metallic Materials

  • Take, S.;Mitsui, K.;Kasahara, M.;Sawai, R.;Izawa, S.;Nakayama, M.;Itoi, Y.
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제6권6호
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    • pp.286-290
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    • 2007
  • Biocompatible Hydroxy apatite (HAp) coatings on metallic substrate by plasma spray techniques have been developed. Long-term credibility of plasma spray HAp coatings has been evaluated in physiological saline by electrochemical measurements. It was found that the corrosion resisitance of SUS316L based HAp/Ti conbined coatings was excellent even after more than 10 weeks long-term immersion. It was shown that postal heat treatment improved both the crystallinity and corrosion resistance of HAp. By lowering cooling rate during heat treatment process, less cracks produced in HAp coating layer, which lead to higher credibility of HAp during immersion in physiological saline. The ICP results showed that the dissolution level of substrate metallic ions was low and HAp coatings produced in this research can be acceptable as biocompatible materials. Also, the concentration of dissolved ions from HAp coatings with postal heat treatment was lower compared to those from samples without postal heat treatment. The adherence of HAp coatings with Ti substrate and other mechanical properties were also assessed by three-point bending test. The poor adhesion of HAp coating to titanium substrate can be improved by introducing a plasma spray titanium intermediate layer.

금속 분말의 레이저 적층 시 표면 및 단면 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Laser Deposition Surface and Cross-section for Metal Powder)

  • 황준호;신성선;정구인;김성욱;김현덕
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제34권4호
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    • pp.17-22
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    • 2016
  • In this study, we compared the physical and chemical properties evaluation for each size in the SUS316L metal powder produced by water atomization and gas atomization. and we analyzed the experimental data in order to find the basis of a suitable metal powder (SUS316L) for DED (Direct Energy Deposition) processing. Also it evaluated the properties of each layered surface and cross section according to the number of deposition and deposition speed. In the result of optical microscopy measurements, the metal powder by water atomization was the crack generated between the deposition layer, the deposition layer was poor quality. However, metal powder by gas atomization was obtained a relatively good deposition results than metal powder by water atomization.

플라즈마 스프레이방법을 이용하여 Ti 언더코트를 제작한 SUS316L강의 부식피로 특성 (Corrosion Fatigue Characteristics of SUS316L Steel with Ti Undercoat using Plasma Spray Method)

  • 한창석;김우석
    • 한국재료학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.172-180
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    • 2021
  • In this study, using the plasma spray method, tensile and compression fatigue tests are performed in saline solution to examine the effect of Ti undercoat on corrosion fatigue behavior of alumina-coated specimens. The alumina-coated material using Ti in the undercoat shows better corrosion fatigue strength than the base material in the entire stress amplitude range. Fatigue cracking of UT specimens occurs in the recess formed by grit-blasting treatment and progresses toward the base metal. Subsequently, the undercoat is destroyed at a stage where the deformation of the undercoat cannot follow the crack opening displacement. The residual stress of the UT specimen has a tensile residual stress up to about 100 ㎛ below the surface of the base material; however, when the depth exceeds 100 ㎛, the residual stress becomes a compressive residual stress. In addition, the inside of the spray coating film is compressive residual stress, which contributes to improving the fatigue strength characteristics. A hardened layer due to grit-blasting treatment is formed near the surface of the UT specimen, contributing to the improvement of the fatigue strength characteristics. Since the natural potential of Ti spray coating film is slightly higher than that of the base material, it exhibits excellent corrosion resistance; however, when physiological saline intrudes, a galvanic battery is formed and the base material corrodes preferentially.

알칼라인 수전해용 Ni-Fe 합금 전착 전극의 특성 (Characterization of Ni-Fe Alloy Electrodeposited Electrode for Alkaline Water Electrolysis)

  • 안다솔;배기광;박주식;김창희;강경수;조원철;조현석;김영호;정성욱
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제27권6호
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    • pp.636-641
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    • 2016
  • Alkaline water electrolysis is commercial hydrogen production technology. It is possible to operate MW scale plant. Because It used non-precious metal for electrode. But It has relatively low current density and low efficiency. In this study, research objective is development of anode for alkaline water electrolysis with low cost, high corrosion resistance and high efficiency. Stainless steel 316L (SUS 316L) was selected for a substrate of electrode. To improve corrosion resistance of substrate, Nickel (Ni) layer was electrodeposited on SUS 316L. Ni-Fe alloy was electrodeposited on the passivated Ni layer as active catalyst for oxygen evolution reaction(OER). We optimized preparation condition of Ni-Fe alloy electrodeposition by changing current density, electrodeposition time and composition ratio of Ni-Fe electrodeposition bath. This electrodes were electrochemically evaluated by using Linear sweep voltammetry (LSV) and Cyclic voltammetry (CV). The Ni-Fe alloy (Ni : Fe = 1 : 1) showed best activity of OER. The optimized electrode decreased overpotential about 40% at $100mA/cm^2$ compared with Ni anode.

Laser Peening: A Novel Tool to Reduce SCC Susceptibility and Prolong Fatigue Life of Metallic Components

  • Sano, Yuji;Kim, Jong-Do
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권5호
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    • pp.661-669
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    • 2010
  • The effects of laser peening on metallic materials have been investigated with water-penetrable frequency-doubled Nd:YAG laser. Laser pulses of 200 mJ energy and 8 ns duration focused on samples underwater with 0.8 mm spot diameter. X-ray study showed that compressive residual stress was imparted on SKD61 from the surface to nearly 2 mm depth. Stress corrosion cracking (SCC) was prohibited for sensitized SUS304 even in a severely corrosive environment fatigue lives of SUS316L and SM490A welded samples were prolonged significantly in the high-cycle regime. Since 1999, laser peening has been applied to prevent SCC in operating nuclear power plants in Japan.

섬유-Matrix의 계면전단강도에 관한 통계적고찰 (Statistical Analysis of Interfacial Shear Strength on Fiber-Matrix)

  • 문창권;남기우;엄윤성
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.200-206
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    • 1992
  • The effect of fiber diameter and gauge length on pull-out test for the interfacial properties in fiber reinforced resin composites have been investigated and these results have been arranged as statistical analysis. The fiber and matrix resins used for this study were stainless steel fiber (SUS316) and carbon fiber (high strength type), epoxy and high density polyethylene resin. From this study, it has been found that shear strength are constant regardless of gauge length of pull-out test and coefficient of variation depend on fiber diameter. In addition, it has been found that the interfacial shear strength decreased with the increasing fiber diameter, and in all case, Weibull parameter (m) has approximately 1.2/C.O.V.

용융탄산염형 연료전지 분리판 재료의 부식거동

  • 이충곤
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 1998년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.21-21
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    • 1998
  • 새로운 에너지원으로 각광받고 있는 연료전지는 우주선 동력윈으로서의 이용이래, 보다 실용적인 발전 시스템을 목적으로 많은 연구개발이 시도되고 있다. 이러한 연료전지는 사용하는 전해질의 특성으로 인하여 저온형($<300^{\circ}C$) 과 고온형($500^{\circ}C<$)으로 구분된 수 있는데, 저온형 연료전지의 경우는 전극반응 특성상 귀금속 촉매가 필요한 데 비해, 고온형 연료전지는 이러한 귀금속 촉매가 필요없다는 점등에서 다양한 장점을 가지게 된다. 즉, 저온형에 비해 다양한 연료가 가능하고, 대형화에 유리함며, 고온 페열을 이용할 수 있는 점 등을 들 수 있다. 용융탄산염형 연료전지(MFCFC)는 이러한 고온형 연료진지의 장점을 배경으로 현재 대규모의 개발이 진행되고 있다. 그러나 여기에 주로 사용되는 Li-K, Li-Na와 같은 용융탄신엽은 고부식성 전해질로서 대부분의 금속이 산화물을 형성하는 것으로 알려져 있다. MCFC의 분리판은 셀간을 전기적으로 이어주는 역할, 가스의 유로제공 및 가스 Sealing의 역할을 담당하는 부분으로서, 분리판의 부식은 이러한 특성의 저하 및 전해질의 소모를 유발시켜 MCFC의 내구성에 커다란 영향 을 미치는 요인으로 생각되고 있다. 이러한 배경으로부터 Uchida 그룹은 MCFC의 분라판 재료 의 부식거동을 계동적으로 검토하였다. 먼저 Fe에 Ni 과 Cr을 첨가한 재료를 산화성가스 분위기하에서 $(Li+K)CO_3$에 대하여 검토한 결과, Ni과 Cr 둘다 20wt%이상 첨가시, 내식성융 가지는 결 과를 보고하였다2) 이 경우 보호피막으로서 NiO 와 $LiCrO_2$가 작용하는데, $LiCrO_2$가 용융탄산염 중에서 보다 안정한 것으로 부터, Cr의 첨가가 내식성에 기여하는 것으로 판단하였다. 다음 단계 로서 Fe/Cr재료에 용-융탄산염 중에서 안정한 산화물을 형성하는 Al의 첨가효과를 검토하였다. Al의 첨가는 더욱 내식성을 향상시키는 것이 발견되었고, 약 4wt%의 첨가로 충분한 내식성을 가지 는 것을 보고 하였다. 그러나 이러한 안정한 산화물에 의한 내식성 향상은 전기진도도의 희생을 바탕으로 한 것으로서, 다읍 단계로서 Ti산화물의 반도체적인 특성을 이용하고자 제 4의 원소로서 Ti첨가를 시도하였다. 그러나 Fe/Cr/AVTi재료가 뛰어난 내식성을 가지는 것은 관찰되었으나, 전도도 향상에는 기여하지 못하는 것이 보고되었다. 현재 MCFC는 실용화를 위한 고성능화의 하나로서 가압하에서의 운전을 시도하고 있다. 이 러한 가압하에서의 운전은 기전력의 향상 및 전극반응의 촉진 등으로 출력의 향상을 가져오나. 현재 문제로 되고 있는 Cathode극인 NiO의 용해/석출 현상을 가속화하는 결과를 초래해, 이에대 한 대책으로서 Li-K보다 NiO의 용해가 적은 Li-Na탄산염으로의 전환이 진행되고 있다. 이러한 배경으로부터 Uchida그룹에서 개발한 FeiCr/AVTi재료와 현재 분리판 재료로 사용증인 SUS 310, S SUS 316재료에 대해. 산화성 분위기의 5기압까지의 가압하에서, Li-K, Li-Na탄산염에 대하여 부 식거동을 검토한 결과, 가압하에서 내식성이 향상되는 것이 발견되었다. 이유로서는 가압하에서 용융탄산엽의 증가된 산화력으로 보다 치밀한 내식성 산화물 피막이 형성되기 때문으로 생각되고 있다. 또한 Li-K, Li-Na탄산염에서의 부식의 정도에는 차이가 거의 없었으나, SUS 316의 경우 탄산염에 젖은 부분에서 내식성 피막이 형성되지 않는 이상부식현상이 관찰되었다. 재료간의 내식성 정도에서는 Fe/Cr/Al/Ti이 가장 내식성이 뛰어났으며, SUS 310 또한 뛰어난 내식성을 보였다.

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SUS316강의 정적균열진전 평가에 대한 프랙탈차원의 응용

  • 윤유성;권오헌
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 2002년도 춘계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.177-183
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    • 2002
  • 인명이나 물적 재산에 많은 손실을 가져주는 기계설비 및 구조물의 파괴현상에 대한 연구는 재해 원인을 분석하고 안전대책을 수립하기 위한 측면에서 대단히 중요하며, 지금까지 많은 연구가 행하여져 오호 있다 프랙탈기하학에 대한 연구는 Mandelbrot/sup l)/에 의하여 제안되어 20년 정도의 짧은 기간임에도 불구하고 여러 분야의 자연현상을 모델화하기 위하여 다양하게 발표가 되고 있다. 프랙탈 특성은 자연현상의 불규칙한 변화를 정량적으로 나타내기 위한 프랙탈차원으로 평가된다 프랙탈차원은 파면 및 균열의 불규칙성을 정량화함으로써 균열수명을 보다 더 정확히 예측하는데 적용될 수 있다.(중략)

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Finite Difference Analysis of Safe Load and Critical Time in a Four-Parameter Viscoelastic Column

  • Shin, Jong-Gye;Lee, Jae-Yeul
    • Journal of Hydrospace Technology
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    • 제2권2호
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    • pp.80-87
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    • 1996
  • A creep-buckling analysis is studied for a simply-supported viscoelastic column. The fluid-type four-parameter model is employed because of its general applicability to creep materials. Using the imperfection-based incremental approach, a nonlinear load deflection equation is derived. Safe load and critical (or life) time which characterize the stability of the viscoelastic column are obtained mathematically and interpreted physically. A finite difference algorithm is applied to solve the second-order differential equation of the viscoelastic stress-strain relation. Numerical calculation has been made and discussed far a SUS316 stainless steel column.

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블렌딩 기법을 적용한 과산화수소 추진제의 저장성 및 재료 적합성 평가 (Storability and Material Compatibility Test of Blended Hydrogen Peroxide Propellant)

  • 이정섭;장동욱;권세진
    • 한국추진공학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.20-28
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    • 2012
  • 친환경 추진제인 과산화수소의 성능 향상을 위해 블렌딩 기법을 적용하였다. 90 wt.% 과산화수소에 독성이 낮은 에탄올을 블렌딩 하였으며, 저장성 평가 결과 연료에 의한 저장성 저하는 나타나지 않았다. 재료 적합성 및 내열 평가 결과 Inconel X750과 Topheat A가 높은 적합성과 내열 특성을 보였으며, SUS 316L 역시 적합성이 우수하였다. 내열 특성 향상을 위해 $Al_2O_3$, $Y_2O_3$, $ZrO_2$를 코팅 후 내구성 평가를 수행한 결과, $Y_2O_3$ 코팅은 사용이 부적합하였으며, 재료의 사용 가능 온도가 코팅의 접착성과 관련이 있음을 확인하였다. 블렌딩 기법을 통한 성능 향상을 확인하기 위해 추력기 실험을 진행하였으며, 실험 결과 반응기 온도가 $870^{\circ}C$로, 90 wt.% 과산화수소의 단열 분해 온도인 $760^{\circ}C$보다 높음을 확인하였다.