• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.5
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• pp.252-261
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• 2017

This study examined the effect of heat treatment on the microstructure and mechanical properties of J55 line pipe steel. The experiments were carried out at under the following various conditions: austenization temperature($880^{\circ}C$, $910^{\circ}C$, $940^{\circ}C$), cooling methods(water quenching, oil quenching) and tempering temperature(none, $550^{\circ}C$, $650^{\circ}C$). The phase diagram and CCT curve were simulated based on the chemical composition of J55 steel to predict the microstructures. In the results, A1, A3 temperature decreased. As the austenization temperature increased, existing austenite grains grew exponentially which seriously degraded their mechanical properties. Various microstructures, including martensite, bainite, ferrite, and pearlite, developed in accordance with the heat treatments and were closely correlated with hardness, tensile strength and toughness. Martensite was formed after water quenching, but bainite and ferrite appeared after oil quenching. FeC precipitation formed and coarsened during tempering, which improved their toughness.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.05b
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• pp.11-16
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• 1997

원자로 압력용기강의 제조열처리인 ？칭과 템퍼링 중간에 페라이트와 오스테나이트가 공존하는 영역에서 2상영역열처리를 추가한 후 템퍼링조건을 조정함으로써 파괴인성을 향상시키는 열처리 공정을 개발하였다. 새 열처리공정을 적용하면 기존공정에 비하여 강도는 크게 감소하지 않으면서 충격인성과 연성이 크게 증가하고, 천이온도가 약 2$0^{\circ}C$ 감소하였다. 2상영역열처리를 하면 연한 템퍼드 베이나이트 기지에 비교적 강한 템퍼드 마르텐사이트가 균일하게 분산된 복합조직을 얻을 수 있고, 유효 결정립의 크기가 감소하여 균열진전이 억제되었다. 또한 기존공정의 판상 탄화물 대신 구형 탄화물이 형성되기 때문에 응력집중이 완화되어 파괴저항성이 향상되었다. 그리고 2상 영역열처리후 템퍼링 정도를 낮추면 탄화물 크기가 작아지기 때문에 균열발생이 억제되어 저온 충격인성이 향상되었다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.24 no.5
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• pp.39-46
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• 2020

This paper is considered about centerline segregation of API 5L steel used in pipeline. Mn/S, Nb and C were known as segregated elements in the centerline of pipe thickness. The Mn usually was accompanied by S consisting of long viscous shape. Microstructure of the centerline was composed of MnS and Nb/Ti indusions including oxide. The segregation effect in centerline region was analyzed by OM, SEM/EDS and micro Vickers hardness. The Mn, Nb and C are retarded elements in transformation from austenite to ferrite or martensite. These elements could derive a bainitic microstructure as a kind of martensite, which is different from difference and element segregation between in matrix and centerline derived from steel melting and heat treatment.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.111-111
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• 2018

ASTM A387-Gr.91 강은 우수한 고온 강도, 크리이프 저항성 그리고 내산화성 등으로 인해 화력 및 바이오매스 발전 시설과 같은 고온 설비의 구조재료로 널리 사용되고 있다. 고온 환경에서 높은 강도는 탄화물과 탄질화물에 의한 석출강화가 주 요인으로 작용한다. 열처리 과정에서 Mo, Cr, Mn, 그리고 Fe는 구-오스테나이트 및 마르텐사이트 라스 입계에 $M_{23}C_6$ 탄화물로 석출되며, V, Nb, 및 N은 조직 내부에 미세한 MX 탄질화물로 석출된다. 따라서 합금의 고온 강도는 조직 내 석출물의 개수밀도와 크기에 크게 의존한다. 그러나 적용 환경의 특성 상 고온 노출에 따른 2차상 석출 및 조대화의 조직열화 현상이 발생하며, 이는 재료의 강도를 저하시킨다. 본 연구에서는 ASTM A387-Gr.91 강의 미세조직 열화에 따른 강도저하 및 파괴 양상을 고찰하는데 그 목적을 두었다. 본 연구에서 사용된 ASTM A387-Gr.91 강의 화학성분(wt, %)은 0.1 C, 0.38 Si, 0.46 Mn, 0.25 Ni, 8.38 Cr, 0.93 Mo, 0.18 V, 0.09 Nb, 그리고 나머지는 Fe 이다. 조직열화 및 기계적 강도저하 특성을 평가하기 위한 등온열화는 $650^{\circ}C$의 대기 환경에서 최대 1000시간동안 실시하였다. 열화된 시험편의 미세조직 및 탄화물에 대한 분석은 SEM과 EDS를 이용하여 실시하였다. 그리고 기계적 강도 평가는 인장실험과 비커스 경도시험을 통해 실시하였다. 또한 열화 시간에 따른 파단양상의 변화를 관찰하기 위해 인장시험편의 파단면을 SEM과 EDS를 이용하여 분석하였다. 그 결과, 열화에 따른 마르텐사이트 라스의 소실, 탄화물의 조대화, 그리고 2차상 석출의 조직 열화현상이 나타났다. 또한 기계적 강도는 조직 열화에 따라 저하되는 경향을 나타냈다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2005.06a
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• pp.1812-1818
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• 2005

Even though SMA actuators have high power to volume ratio, there exist disadvantages such as hysteresis and saturation. So the model identification for SMA actuators is very difficult. For the qualitative model identification, we described the behavior of SMA actuators using a so-called diagonal model, which can readily expect the turning point of an incomplete phase transformation. For the quantitative model identification, we developed the general dynamics of SMA actuators using the modified Liang's model. Using this dynamics we can describe the hysteresis and the saturation very well. It is also very important to notice that the modified Liang's model maintains a continuous martensite fraction at the change of the phase transformation but the original model cannot.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05c
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• pp.182-187
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• 1996

원자로 압력용기강의 품질 열처리인 ？칭과 템퍼링 중간에 페라이트와 오스테나이트가 공존하는 2상영역에서 열처리를 행함으로써 인성을 향상시키는 제조공정을 개발하였다. 710~74$0^{\circ}C$에서 4~8시간 동안 2상영역 열처리를 추가하면 기존 열처리 과정에 비하여 상온 충격인성이 크게 증가하였다. 상온 충격인성과 두께를 고려하여 결정한 최적 조건안 7$25^{\circ}C$에서 6시간 동안 2상영역 열처리를 하면 최대 흡수 에너지가 30~50% 증가하고, 천이 온도가 약 l$0^{\circ}C$ 감소하였다. 2상영역에서 형성된 침상 오스테나이트는 냉각 중에 하부 베이나이트 또는 마르텐사이트로 변태하여 템퍼드 베이나이트와 복합조직을 이루므로 균열진전을 억제하여 충격인성이 향상되었다. 2상영역 열처리 온도가 높거나 시간이 길면 오스테나이트의 체적 분율이 증가하거나 조대화가 일어나 균열진전억제 효과는 저하되었다.

• Journal of the Korean Society for Heat Treatment
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• v.8 no.1
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• pp.12-23
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• 1995

In this a set of constitutive equation relevant to the analysis of thermo-elasto-plastic materials with phase transformation during quenching process was presented on the basis of continuum thermo-dynamic. In calculating the transient thermal stresses, temperature between coolant and specimen(SM45C) surface was determined from the heat transfer coefficient. A calculation was made for specimen with 40mm in diameter quenched in coolant from $820^{\circ}C$ and the results are as follow. Stresses at starting point of transformation always show the maximum tensile value. Reverse of stresses takes place after completion of transformation of inner part at specimen.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2003.06a
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• pp.83-86
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• 2003

SKD11은 자이로 펌프의 로타와 붓싱 재질로 사용되는데, 자이로펌프는 임펠러의 회전이 없고 원판의 기울기 운동으로 흡입과 토출을 반복하는 고압용적식 펌프이다. 이 펌프의 내구성을 향상시키기 위하여 우수한 내압성과 내마모성을 갖는 재질선정이 요구한다. 따라서 현재 가장 널리 사용되고있는 SKD11에 심냉처리를 통하여 미세조직의 개선을 수행하였고, 가스질화처리에 의한 표면경화로 내압성과 내마모성을 증가시키고자 하였다. SKD11의 미세조직 변화를 조사하기 위하여 광학현미경과 X-선 회절기를 사용하여 미세조직 관찰과 상변화를 조사하였으며, Rockwell 경도기틀 사용하여 각 변수에 따른 경도변화를 조사하였다. 연구 결과 기지조직은 모두 마르텐사이트로 나타났으며, 이 이외에 각각의 조건에 따라 크롬탄화물, PFZ, 잔류오스테나이트가 확인되었다. SKD11을 액화질소로 냉각한 후 500℃에서의 템퍼링으로 가장 큰 경도값을 얻을 수 있었다. 또한 가스질화처리에 의하여 표면경도를 크게 증가시킬 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.25 no.3
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• pp.390-398
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• 2001

Welding process generates distortion and residual stress in the weldment due to rapid heating and cooling. Welding distortion and residual stress in the welded structure result in many troubles such as dimensional inaccuracies in assembling and safety problem during service. The accurate prediction of welding residual stress is thus very important to improve the quality of weldment and find the way to reduce itself. This paper suggests new analysis method to predict welding residual stress by considering solid phase transformation during welding process. Using the method, analysis is performed for medium and low carbon steel. The analysis result for medium carbon steel reveals that case considering phase transformation has compressive residual stress in contrast with the case neglecting phase transformation because of martensite formation. However, for the case of low carbon steel, residual stress shows little difference between the case considering phase transformation and the other case, because it has small transformation strain and recovers rapidly stress after phase transformation.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.4 no.5
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• pp.524-534
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• 1994

The effects of transformation temperature and mechanical properties by thermal cycle of CuZnAl shape memory alloy with a small of misch metal and Zr contents were investigated. The addition of misch metal and Zr was very effective for reducing the grain size. After solution treatment, the specimens were post-quench aged or step quenched at $100^{\circ}C$ to $350^{\circ}C$ for variation of Rockwell hardness value. It was found that the Rockwell hareness value was very increased at $200^{\circ}C$ and $250^{\circ}C$. The fracture strength and ductility have been significantly increased with the increase of misch metal conten when tensile tested below $M_f$ temperature. Also, the fracture strength has been more increased in the case of post quench aging treatment than that of the as-quenching treatment. Aging of the $\beta$-phase decreases the $M_s$ temperature, but that of the martensite phase increases the $A_s$ temperature. The change in $A_s$ temperature with post-quench aging can be attributed to recovery of order in the $\beta$phase. The hystersis of transformation temperature ($A_s-M_s$) has an increasing tendency by thermal cycles.