• 한국재난정보학회 논문집
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• 제13권2호
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• pp.147-154
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• 2017

듀플렉스 스테인리스강은 일반 오스테나이트계 스테인리스강과는 다른 열적, 기계적 성질로 인하여 일반 스테인리스강과는 다른 잔류응력 크기와 분포를 가진다. 따라서 듀플렉스 스테인리스강을 강구조물에 적용시키기 위해서는 용접부의 잔류응력 특성에 대한 연구가 반드시 선행되어야 한다. 본 연구에서는 듀플렉스 스테인리스강 용접시 발생하는 잔류응력을 스트레인 게이지를 이용한 응력 이완법을 이용하여 실험적으로 측정하여 용접부의 잔류응력 특징을 조사하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.61-61
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• 2018

듀플렉스 스테인리스강은 페라이트와 오스테나이트 상이 공존하는 특징을 갖는다. 그러한 구조에 의해서 페라이트와 오스테나이트상의 장점을 동시에 갖는 특성이 있다. 높은 강도와, 우수한 내식성, 응력 부식 균열 그리고 낮은 니켈의 함량 때문에 안정적인 가격을 갖는 장점을 갖기 때문에 운송, 기름과 가스, 해양플랜트, 건축 그리고 높은 강도와 우수한 내식성이 필요한 분야에서 수요가 증가할 것으로 사료된다. 이러한 듀플렉스 스테인리스강의 형성에서 페라이트와 오스테나이트상의 균형과 내식성을 개선하기 위해 질소가 첨가된다[1,2]. 본 연구는 저니켈 듀플렉스 스테인리스강(STS 329 FLD)의 공식 형성 과정에서 질소의 함량이 공식 형성과 내식특성에 미치는 영향을 동전위분극, XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy) 그리고 GDOES(Glow Discharge Optical Emission Spectrometry)를 이용하여 규명하였다. GDOES를 이용하여 깊이별 원소 분포를 정량적으로 비교한 결과, 부동태막에서 질소는 기저에 비하여 증가하였고, 질소의 함량이 증가함에 따라 wt.% 또한 증가하였다. 이러한 부동태막의 깊이별 원소 분포특성이 내식특성과 공식의 크기에 미치는 영향을 동전위분극을 이용하였다. 질소의 함량이 증가하였을 경우, 부식전위는 증가하였으며, 부식전류는 감소하였다. 또한 부동태전류가 감소한 것을 확인할 수 있었다. 이러한 차이의 원인을 확인하기 위하여 XPS를 이용하여 질소의 화학적 상태를 확인하였다. 질소는 암모니아의 형태로 존재하는 것으로 확인되었다. 암모니아 상태로 부동태막에 존재함에 따라 공식이 형성될 때, 암모늄 화함물을 형성하여 공식 내부의 산성도를 낮춤으로써 공식의 형성이 억제된 것으로 사료된다. 또한 공식 이후의 표면을 관찰 할 경우 질소의 함량이 증가함에 따라 표면에서 공식이 거의 관찰되지 않았다.

• 한국레이저가공학회지
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• 제14권1호
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• pp.19-24
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• 2011

This work reports the results for laser shock peening of duplex stainless steel (22% Chromium - 5% Nickel) using a pulsed Nd:YAG laser (wavelength = 532nm, pulse width = 8ns). for the application to high-capacity pumps for seawater desalination plants. By properly selecting the process parameters such as laser intensity of 10GW/$cm^2$, laser pulse density of 75pulse/$mm^2$, and $100{\mu}m$ thick aluminum foil as an absorbent coating layer, the surface hardness of duplex stainless steel could be enhanced by 26%, from 256HV to 323HV with little changes in surface morphology and roughness. The depth of laser shock peened layer was measured to be around 2mm. The large enhancement of surface hardness is considered to have high practical importance in minimizing abrasive and corrosive deterioration of pump parts.

• 한국해양공학회지
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• 제26권6호
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• pp.27-32
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• 2012

The effects of reheating during welding on the microstructure and impact toughness of weld metal in 25% Cr super duplex stainless steels were investigated. Using different heat inputs, weld metals with different reheated regions were obtained. This showed that, depending on the reheating temperature, the microstructure in the reheated region was quite different from that of the as-deposited microstructure. When reheated into the ${\gamma}+{\alpha}$ temperature range, fine intragranular austenite was formed in the as-deposited columnar structure. However, when reheated above the ${\alpha}$ solvus temperature range, most of the columnar structure disappeared and fine equiaxed austenite and ferrite were formed. Because of the larger amount of fine austenite in the reheated region, a higher impact toughness was obtained in the weld metal with a higher amount of reheated region.

• 한국해양공학회지
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• 제28권4호
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• pp.345-350
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• 2014

A special usage impeller pump for ballast water treatment is part of an offshore plant's structure. It has to maintain a high corrosion resistance in an extreme environment, in which it can contact several kinds of aqueous solutions. The duplex stainless steel used in such severe environments is known to have corrosion resistance and excellent mechanical properties. This study estimated the performance of an impeller pump system designed using duplex stainless steel through a computational fluid dynamics analysis. As a result, it was determined that the pressure drop increases and the impeller performance is lowered if the equivalent roughness is enlarged. The surface precision of the duplex stainless steel must be consistently maintained. If thisis the case, it was determined that the existing STS steel can be substituted for the Duplex stainless steel.

• 동력기계공학회지
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• 제16권5호
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• pp.76-82
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• 2012

Duplex stainless steels have the dual microstructure of austenite and ferrite phases. This steel exhibits generally a high corrosion resistance and higher mechanical strength compared with austenitic stainless steels. The steels used in the investigation have the chemical composition of Fe-22Cr-xNi-yMn-0.2N in which the contents of Ni and Mn were varied with maintaining the equal [Ni/Cr] equivalent. The fraction of ferrite phase was increased with the increase of annealing temperature. The impact factor of Mn element on the [Ni] equivalent was amended on the basis of the results of the investigation. 4Mn-2Ni alloy showed the highest pitting corrosion resistance. The fraction ratio, grain size and misorientation angle between grains were measured, and the correlation with pitting potential was investigated.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.309-317
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• 2010

치과 교정치료를 위하여 스테인리스 선재가 널리 사용되고 있다. 그러나 내식성이 우수한 스테인리스강 선재가 복합적인 구강환경에서 부식되어 구강조직에 과민반응 또는 이상반응이 발생되고 있다. 이러한 문제를 보완하기 위하여 본 연구에서는 초내식성의 듀플렉스 스테인리스 선재를 교정용 선재로 제시하고 자 한다. DSS선재의 교정용 선재로 제시하기 위하여 기계적 강도와 생물학적 안정성을 평가하였다. 기계적 강도는 상용 교정용 SS선재와 6종의 열처리(실온($28^{\circ}C$), $500^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, $700^{\circ}C$, $800^{\circ}C$, $900^{\circ}C$)를 실시한 DSS선재를 이용하여 인장강도시험을 실시하였다. 그리고 최적의 강도를 가지는 열처리 조건에서 제작된 DSS선재를 이용하여 굽힘 모멘트 시험을 실시하여 최대 응력과 탄성계수를 산출하였다. 그리고 생물학적 안정성 평가를 위하여 세포성장률 시험을 실시하였다. 선재를 이용하여 금속용출배지를 만들어 세포를 배양 후 세포성장률을 관찰하였다. 기계적 강도 평가 결과 SS선재($8.17\times10^4\;N/mm^2$)와 DSS500($8.05\times10^4\;N/mm^2$)선재가 유사한 기계적 강도를 가졌다(p=0.05). 생물학적 안전성 평가 결과 세포 독성이 없는 것으로 나타났다(p=0.05). 따라서 본 연구에 제시한 초내식성의 듀플렉스 스테인리스 선재가 교정용 선재로 사용이 가능한 것으로 판단된다.

• 한국주조공학회지
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• 제35권2호
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• pp.23-28
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• 2015

This work presents the effect of the cooling rate on the precipitation of super duplex stainless steel. Specimens of super duplex stainless steel with a specific composition were cooled at various cooling rates after being melted at $1550^{\circ}C$ in a directional solidification furnace. Ferrite (${\delta}$), Austenite (${\gamma}$), Sigma (${\sigma}$), and Chi (${\chi}$) phases were precipitated when the cooling rate was lower than 0.22 K/s. When the cooling rate was 0.22 K/s or faster, ${\sigma}$ and ${\chi}$ phases were not precipitated.

• 한국주조공학회지
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• 제30권4호
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• pp.142-146
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• 2010

To elucidate the characteristics of cavitation erosion of super duplex stainless steel, a cavitation erosion test, an optical microstructure, a hardness test, and a transmission electron microscope (TEM) analysis were conducted. As aging time at $475^{\circ}C$ increased, the hardness of ferrite phase increased whereas that of austenite phase was nearly constant. The reason why the cavitation erosion resistance increased with an increase of aging time was due to the formation of W-rich phases (${\alpha}$') of a nanometer scale with the high hardness that were precipitated within ${\alpha}$-grains and at ${\alpha}$-grain boundaries during aging, compared with that of the solution annealed alloy.

• 한국주조공학회지
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• 제43권5호
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• pp.230-240
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• 2023

염화물 환경에서 329LD 린 듀플렉스 스테인리스강과 CF3M 오스테나이트 스테인리스강 주물재의 공식 거동을 조사하였다. CF3M 합금에 비해 상대적으로 낮은 Ni 및 낮은 Mo 함량을 갖는 329LD 합금의 공식 전위, 부동태 영역 및 임계 공식 온도는 상용 CF3M 합금보다 높기 때문에 329LD 합금의 공식 저항성은 CF3M 합금보다 우수하였다. CF3M 합금에 비해 높은 Cr과 Mo 와 중간 정도의 N 함량을 갖는329LD 합금의 공식 저항성이 향상된 이유는 크게 두 가지이다. 첫째, 329LD 합금의 공식 저항 당량지수 (PREN δ+γ) 값이 CF3M 합금보다 높다. 둘째, 329LD 합금의 부동태 영역은 CF3M 합금의 부동태 영역보다 크다. 이는 329LD 합금에 높은 Cr과 낮은 Mo 및 중간 정도의 N 함량을 첨가함으로써 세 원소의 시너지 효과가 부동태 피막의 부동태를 향상시켜 내식성을 증가시키기 때문이다. 공식저항 당량지수에서 N factor 16을 이용하여 계산된 오스테나이트 (γ)의 PREN_γ과 페라이트 (δ) 값의 PREN_δ을 계산한 결과 오스테나이트 (γ)의 PREN_γ 값이 페라이트 (δ)보다 작으므로 329LD 합금의 공식은 γ상에서 선택적으로 시작되어 최종적으로는 γ상에서 δ상으로 전파됨을 확인하였다.