• 열처리공학회지
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• 제10권2호
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• pp.93-100
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• 1997

Effect of austenite grain size on starting temperature of ${\gamma}{\rightarrow}{\varepsilon}$ martensitic transformation($M_s$) has been studied in an Fe-18%Mn alloy. Particular attention was paid on the variation of stacking fault energy with austenite grain size, which is considered to be a important factor affecting ${\gamma}{\rightarrow}{\varepsilon}$ martensitic transformation. Austenite grain size was increased in a wide range from $13{\mu}m$ to $185{\mu}m$ with increasing solution treatment temperature from $700^{\circ}C$ to $1100^{\circ}C$. Hardness was decreased with increasing austenite grain size while the volume fraction of ${\varepsilon}$ martensite showed a reverse tendency, which indicates that the hardness is more dependent on austenite grain size than ${\varepsilon}$ martensite content. No significant change was found in $M_s$ temperature when the grain size was larger than about $30{\mu}m$. In case that, the austenite grain size was smaller than about $30{\mu}m$, however, $M_s$ temperature was marlkedly decreased with decreasing austenite grain size. A linear relationship between $M_s$ temperature and the stacking fault formation probability, i.e. the reciprocal of the stacking fault energy was obtained, which suggests that the variation of $M_s$ temperature with austenite grain size is closely related to the change in stacking fault energy.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.109-109
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• 2018

Cr-Mo 합금강은 고온 환경 하에서 높은 크리이프 강도와 우수한 내식성 때문에 발전설비, 석유 화학, 그리고 해양산업과 같은 여러 산업분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, Cr-Mo 강의 내식성은 합금 내 Cr 함량에 크게 의존한다. 이는 고온에서 Cr과 O가 화학적 반응을 일으킴에 따라 보호성의 Cr 산화스케일을 형성하기 때문이다. 그러나 화석연료를 사용하는 발전설비의 경우, $SO_2$가 포함된 강한 부식성의 연소 가스가 배출되며, 이에 노출된 금속의 표면에서는 산화와 황화가 동시에 발생한다. 황화스케일은 산화스케일에 비해 매우 빠르게 성장하며, 그 특성이 매우 취약하기 때문에 황화 환경에서 금속의 내식성 및 기계적 물성치는 보다 크게 저하된다. 따라서 본 연구에서는 화력 발전소의 증기발생용 튜브 재료인 9Cr-1MoVNb 강을 선정하였으며, $SO_2$ 가스 환경 하에서의 부식 및 기계적 물성치 저하 특성을 평가하고자 하였다. 본 연구에서 사용된 9Cr-1MoVNb강의 화학 성분 조성은 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 Fe이다. 부식시험은 가공된 미소시험편과 인장시험편을 전기열처리로에 장입한 후, $650^{\circ}C$에서 $N_2+O_2+O_2+SO_2$ 조성의 가스를 분당 50 CC로 흘려주었다. 제작된 시험편에 대한 부식거동은 무게 증가량, optical microscope, scanning electron microsope, 그리고 energy dispersive x-ray spectrum을 통해 평가하였다. 그리고 기계적 물성치 평가를 위한 인장시험은 분당 2mm 변위제어를 통해 실시하였다. 그 결과, 9Cr-1MoVNb 강은 $SO_2$ 가스 환경 하에서 비 보호적인 Fe-풍부상의 산화 스케일층이 두껍게 형성됨에 따라 열악한 내식성을 나타냈다. 그에 따라 기계적 물성치는 저하되는 경향을 나타내었다.

• 한국표면공학회지
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• 제53권2호
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• pp.43-52
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• 2020

Various aging treatments were conducted on AISI 630 martensitic precipitation hardening stainless steel in order to optimize aging condition. Aging treatment was carried out in the vacuum chamber of Ar gas with changing aging temperature from 380℃ to 430℃ and aging time from 2h to 8h at 400℃. After obtaining the optimized aging condition, several nitrocarburizing treatments were done without and with the aging treatment. Nitrocarburizing was performed on the samples with a gas mixture of H₂, N₂ and CH₄ for 15 h at vacuum pressure of 4.0 Torr and discharge voltage of 400V. The corrosion resistance was improved noticeably by combined process of aging and nitrocarburizing treatment, which is attributed to higher chromium and nitrogen content in the passive layer, as confirmed by XPS analysis. The optimized condition is finalized as, 4h aging at 400℃ and then subsequent nitrocarburizing at 400℃ with 25% nitrogen and 4% methane gas for 15h at vacuum pressure of 4.0 Torr and discharge voltage of 400V, resulting in the surface hardness of around 1300 HV_0.05 and α'_N layer thickness of around 11 ㎛ respectively.

• 한국재료학회지
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• 제8권12호
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• pp.1176-1181
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• 1998

VIM에 의해 제조된 0.55wt.% C-1.68wt.% Mn강을 사용하여 고주파 유도경화 베어링강의 특성을 조사하였다. 시편의 청정도는 DIN 50602에 의한 K4값이 6.41로 측정되어 높게 나타났다. 고주파 유도경화된 시편은 약 2.7mm의 유효경화층 깊이를 가진 표면경화층이 형성되었으며 불균질한 submicron크기의 lath 마르텐사이트가 표면경화층에 형성되었다. 회전접촉 피로 시험은 최대 헤르쯔 응력 492 kgmm$^{-2}$ 을 가하며 탄성유체 윤활조건에서 실시되었다. 회전접촉 피로시험 후 시편의 궤도면 직하에서 측정된 미소경도는 유도경화한 경우에 비해 표면직하 약 $500\mu\textrm{m}$ 깊이까지 증가하였다. 그 경도증가량의 최대치를 나타내는 위치는 표면에서부터 약 100$\mu\textrm{m}$ 깊이로 밝혀졌으며 백색부식영역 (white etching area)을 나타내었다 회전접촉 피로시험 후 시편의 궤도면 직하, 이 백색 부식영역에서 균열이 생성되고 전파하였다.

• 한국자기학회지
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• 제19권3호
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• pp.100-105
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• 2009

차세대 발전소재로 주목 받고 있는 초초임계압 페라이트기 강의 고온 등온열화손상을 평가하였다. 고온 등온열화에 따른 가역 투자율을 측정하여 미세조직 변화와의 상관성과 그 영향에 관하여 연구하였다. 고온 등온열화는 미세한 템퍼링 석출물($Cr_{23}C_6$)을 성장시키고, 새로운 금속간 화합물($Fe_2W$)을 생성시켰으며 급격한 조대화를 보였다. 또한, 래스 내부의 전위밀도를 크게 감소시켰다. 가역투자율로부터 측정한 동적 보자력은 등온열화 초기 약 500시간 이내에 급격하게 감소하고 이후 서서히 감소하였다. 이는 자벽에 대한 고착점의 개수감소와 밀접한 관련이 있으며, 미세한 석출물, 전위 및 마르텐사이트 래스와 관련된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.347-354
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• 2012

형상기억합금의 복원력 및 복원량은 열 하중 및 기계적 하중으로 인한 마르텐사이트 상에서 오스테나이트 상으로의 상변이에 의한 상변형률 발생에 기인한다. 복원력 및 복원량은 초기 형상 및 하중 부여 방식에 따라 차이가 발생하는데 적절한 설계 전략없이 상변형률에만 의지한 경우 큰 복원력은 발생할 수 있어도 큰 복원량을 기대하기는 어렵다. 이는 형상기억합금의 큰 복원력과 작은 복원량 간의 비대칭성에 기인하며 형상기억합금의 효율적인 이용에 걸림돌이 된다. 본 연구에서는 형상기억합금의 상변이로 발생하는 복원량을 극대화하는 방안으로 형상기억합금 선이 이중으로 감겨있는 이중 나선 구조 형상기억합금 스프링을 제안한다. 그리고 열 하중에 의해 발생하는 복원량을 예측하고 단일 나선 구조 형상기억합금 스프링과 비교 분석하여 이중 나선 구조 형상기억합금 스프링이 단일 나선 구조 형상기억합금 스프링보다 성능 비대칭성을 보다 완화시킬 뿐만 아니라 복원력 대비보다 큰 복원량을 가짐을 보였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제27권4호
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• pp.311-317
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• 2020

In this study, the effects of Co content on the microstructure and Charpy impact properties of Fe-Cr-W ferritic/martensitic oxide dispersion strengthened (F/M ODS) steels are investigated. F/M ODS steels with 0-5 wt% Co are fabricated by mechanical alloying, followed by hot isostatic pressing, hot-rolling, and normalizing/tempering heat treatment. All the steels commonly exhibit two-phase microstructures consisting of ferrite and tempered martensite. The volume fraction of ferrite increases with the increase in the Co content, since the Co element considerably lowers the hardenability of the F/M ODS steel. Despite the lowest volume fraction of tempered martensite, the F/M ODS steel with 5 wt% Co shows the highest micro-Vickers hardness, owing to the solid solution-hardening effect of the alloyed Co. The high hardness of the steel improves the resistance to fracture initiation, thereby resulting in the enhanced fracture initiation energy in a Charpy impact test at - 40℃. Furthermore, the addition of Co suppresses the formation of coarse oxide inclusions in the F/M ODS steel, while simultaneously providing a high resistance to fracture propagation. Owing to these combined effects of Co, the Charpy impact energy of the F/M ODS steel increases gradually with the increase in the Co content.

• 수산해양기술연구
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• 제19권1호
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• pp.63-70
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• 1983

최근 각 방면의 해양개발에 대한 관심이 높아짐에 따라 해양구조물의 가공 및 보수수단으로서 수중용접기술의 개발연구가 선진국 등에서 시작되고 있으나 국내에서는 아직 이 방면의 연구를 찾아 볼 수 없다. 본 연구에서는 두께 10 mm의 국산구조용강판(SM41A)에 대하여 자작한 중력식용접장치에 의하여 6종의 국산피복아아크용접봉을 써서 수중용접을 실시하여 그 용접성을 조사하였고, 각 계통의 용접봉의 실용성을 검토하였다. 중요연구 결과는 다음과 같다. 1. 운봉비가 1일 때 용접봉의 각도 40$^{\circ}$, 60$^{\circ}$, 80$^{\circ}$인 경우 용접봉각도가 비이드(bead) 외관에 큰 영향을 미치지 않는다. 2. 용접봉직경이 일정할 때 용접전류의 증가에 따라 입열량이 증가하므로 비이드 외관에 큰 영향을 미치나 용접봉직경에 대한 각 적정전류에서의 비이드외관은 양호하게 나타난다. 3. 수중용접에서 고산화티탄계 용접봉을 사용하였을 경우, 적정용접전류와 직경 사이에는 상관성이 존재하며, 그 적정용접전류의 범위는 비교적 넓다. 4. 저수소계 및 고셀롤로우스계 용접봉을 제외한 4종(일미나이트계, 라임티타니아계, 고산화티탄계, 철분산화철계)의 경우, 용접봉의 안정한 수중아아크가 유지되고, 양호한 수중용접이 얻어졌다. 특히 라임티타니아계, 고산화티탄계 및 일미나이트계는 용접결함이 없는 양호한 수중용접이 가능하다. 5. 수중용접부에 대한 매크로(macro)조직과 미시현미경조직은 마르텐사이트와 베이나이트조직을 나타내고, 그 외는 미세한 페라이트, 퍼얼라이트조직으로서 용접결함이 없는 양호한 용접부를 갖는다. 6. 시험표면층인 3층, 4층 및 6층 용접에서의 본드부근의 열영향부에 각각 경도의 피이크가 있으며, 그 외의 부분은 대체로 경도가 균일함이 확인되었다.

• 한국표면공학회지
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• 제51권4호
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• pp.249-255
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• 2018

High temperature and low temperature gaseous nitriding was performed in order to study of the surface hardening and wear properties of the nitrided AISI 410 Martensitic stainless steels. High temperature gaseous nitiridng (HTGN) was carried out using partial pressure $N_2$ gas at $1,100^{\circ}C$ for 10 hour, and Low temperature gaseous nitiridng (LTGN) was conducted in a gas mixture of NH3 and N2 at $470^{\circ}C$ for 10 hour. The nitrided samples were characterized by microhardness measurements, optical microscopy and scanning electron microscopy. The phases were identified by X-ray diffraction and nitrogen concentration was analyzed by GD-OES. The HTGN specimen had a surface hardness of about $700HV_{0.1}$, $350{\mu}m$ of case depth. A ${\sim}50{\mu}m$ thick, $1,250HV_{0.1}$ hard nitrided case formed at the surface of the AISI 410 steel by LTGN, composed nitrogen supersaturated expanded martensite and ${\varepsilon}-Fe_{24}N_{10}$ iron nitrides. Additionally, the results of the wear tests, carried out LTGN specimen was low friction coefficient and high worn mass loss of ball. The increase in wear resistance can be mainly attributed to the increase in hardness and to the lattice distortion caused by higher nitrogen concentration.

• 폴리머
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• 제33권2호
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• pp.183-188
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• 2009

일축인장에 의하여 변형핀 1-옥텐 공단량체를 함유하는 폴리에틸렌과 고밀도 폴리에틸렌을 대상으로 이들의 온도 상승에 따른 구조 이완 거동을 방사광 가속기를 이용한 실시간 광각 및 소각 X-선 산란법으로 연구하였다. 일축 변형된 폴리에틸렌은 온도가 상승함에 따라 결정의 전이, 부서진 라멜라의 재배열 등 구조적 변화거동이 수반 되었으며 이는 공단량체의 합량에 따라 매우 다르게 나타났다. 공단량체 함량이 2 wt% 이하인 폴리에틸렌의 경우 일축 변형 과정에서 마르텐사이트 전이에 의해 생성된 monoclinic 격자가 온도 상승에 따라 orthorhombic 결정격자로 재전이되고 부서진 라멜라간 재배열 거동을 보였으나 9.5 wt%의 고함량에서는 라멜라의 재배열 거동이 관찰되지 않았으며 결정 격자의 전이 거동도 관찰되지 않았다.