• Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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• v.7 no.3
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• pp.79-84
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• 1998

It is very difficult to analyze the transient temperature distribution during quenching of the steel because of coupled effects among temperature, structures and stresses. In this paper, using Inoue's equation of evolution and mixture rule, transient temperature distribution is calculated by the finite element method considering latent heat of transformation structure and temperature dependence of physical and mechanical prperties for the 0.45% carbon cylindrical steel bar with 40mm diameter and 20mm height during end-quenching.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.10
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• pp.1861-1868
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• 1992

Laser beam hardening of 12%-Cr steel has been evaluated by using a continuous wave 3kW co$_{2}$ laser with a hardening mirror set. Experiment was performed on the hardening condition with a laser power of 2.85kW and travel speed of 1.0 and 1.5m/min. Multi passes have been also tried to find the hardening characteristics of partly overlapped zone. The black paint to use at high temperature was adopted to increase the absorptivity of laser beam energy with the wavelength of 10.6.mu.m at the surface of base metal. The microstructure of the hardened layers was observed by using a light microscopy, SEM and TEM. A fine Lamellar martensite formed in the hardened zones exhibits very high Vickers microhardness of 600Hv, whereas the tempered martensite distributes in the base metal with Vickers microhardness of 240Hv.It has been found that laser hardening with multi passes showed no significant drop of the hardness between adjacent passes.

• 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.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.27 no.5
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• pp.417-425
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• 2007

The ferritic 9Cr-1Mo-V-Nb heat-resisting steel was experimentally studied in order to characterize its microstructural evolution during creep-fatigue by coercivity measurement. The creep-fatigue test was conducted at $550\;^{\circ}C$ with the tensile holding time of 60s and 600s, respectively. The coercivity decreased until the failure and the hardness monotonously decreased for the whole fatigue life. As the life fraction of creep-fatigue increased, the $M_{23}C_6$ carbide coarsened following the Ostwald ripening mechanism. However, the MX carbonitrides did not grow during creep-fatigue due to so stable at $550\;^{\circ}C$. The width of martensite lath increased because of the dislocation recovery at the lath boundaries. The magnetic coercivity has an influence on the microstructural properties such as dislocation, precipitates and martensite lath boundaries, which interpreted in relation to microstructural changes. Consequently, this study proposes a magnetic coercivity to quantify the level of damage and microstructural change during the creep-fatigue of ferritic 9Cr-1Mo-V-Nb steel.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.16 no.5 s.72
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• pp.519-528
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• 2004

Most of ferrous b.c.c weld materials may experience martensitic transformation during rapid cooling after welding. And it is well known that volume expansion due to phase transformation could influence in the case of welding of high tensile strength steels on the relaxation of welding residual stress. To apply this effect practically, it is a prerequisite to establish a numerical model which is able to estimate the effect of phase transformation on residual stress relaxation quantitatively. In this study, we investigated the effect of phase transformation on the relaxation of welding residual stress through experiment. And three-dimensional thermal elastic-plastic FEM analysis is conducted to reproduce the effect of phase transformation on the relaxation of welding residual stress. Also we carried out the analysis of welding residual stress in welds of similar or dissimilar steels considering the effect of residual stress relaxation due to phase transformation.

• 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.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.20 no.4
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• pp.260-268
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• 2000

응고 및 마모거동을 연구하기 위하여 Cr, V, Mo 및 W의 조성이 다른 3종류의 백주철을 주조하였다. 고주파유도용해로에서 장입시켜 1873K까지 승온시켜 장입원료들을 모두 용해시킨 후 1823K에서 Y블럭주형에 주입하였다. 얻어진 3종류의 백주철조성은 다음과 같다: Fe-3%C-10%Cr-5%Mo-5%W(합금1), Fe-3%C-10%V-5%Mo-5%W(합금2) 및 Fe-3%C-17%Cr-3%V(합금 3)응고과정을 추적하기 위하여 각 시편으로부터 50g을 채취한 후 알루미나도가니에 넣고 실리콘카바이드로를 사용하여 1723K의 알콘분위기하에서 재용해를 시켰다. 용금을 10K/분의 속도로 냉각시키면서 열분석을 행하였으며 도중 몇 차례 소입 실험을 병행하였다.합금1의 경우 초정오스테나이트, (오스테나이트+$M_7C_3$)공정, (오스테나이트+$M_6C$)공정, 합금2의 경우 초정 MC, 초정오스테나이트, (오스테나이트+MC)공정 , (오스테나이트+$M_2C$)공정, 합금3의 경우 초정 $M7C_3$와 (오스테나이트+$M_7C_3$)공정으로 구성되어 있었다. 주방상태, 균질화열처러상태, 공냉상태, 템퍼링상태에서 내마모시험을 행하였다. 먼저 주방상태시 편을 진공분위기하에서 1223K에서 5시간동안 균질화열처리를 행한후 로냉을 시켰다. 다시 이 시편을 1323K에서 2시간 유지후 강제공냉을 시켰으며 강제공냉된 시편을 573K에서 3시간동안 템퍼링처리를 하였다. 내마모시험은 120 mesh마모지에 10N의 하중을 가하여 실시하였다. 각 사이클마다 무게감소를 측정하였으며 8번 반복실험을 하였다. 마모량은 균질화열처리시편, 주방상태시편, 템퍼링시편, 공냉시편의 순으로 감소하였다. 합금2가 마모량이 가장 적었으며 합금3이 가장 많았다. 합금2의 마모량이 가장 적은 이유는 조직이 초정 MC, 공정 MC 및 공정 M2C로 구성되어 있기 때문으로 사료된다.주방상태에서 기지조직은 퍼얼라이트이었으나 열처리를 통하여 마르텐사이트, 템퍼드마르텐사이트, 잔류오스테나이트로 변태하였다. 이상의 결과를 종합해 보면 MC가 내마모성에 가장 기여하는 조직으로 판단되어진다.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 2008.10a
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• pp.203-206
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• 2008

Transformation of austenite to martensite during cold rolling has been widely used to strengthen metastable austenitic stainless steel grades. Aging treatment of cold worked metastable austenitic stainless steels, including ${\alpha}'$-martensite phase, results in the further increase of strength, when aging is performed in $200^{\circ}C$ to $450^{\circ}C$ temperature range. The purpose of the present study was to evaluate the effect of time and temperature on the stress-strain behavior of cold worked austenitic stainless steels. The amount of ${\alpha}'$-martensite during cold working and aging was examined by ferrite scope and X-ray diffraction (XRD). During aging at $450^{\circ}C$ for 1hr, tensile strength dramatically increased by 150MPa. Deformed metastable austenitic steels containing the "body-centered" ${\alpha}'$-martensite are strengthened by the diffusion of interstitial solute atoms during aging at low temperature.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.11
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• pp.999-1006
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• 1997

0.14wt.%C-0.82wt.%Mn-0.20wt, %Si-0.10wt.%V-0.03wt.%Nb의 조성을 갖는 직접 소입강에 몰리브데늄을 각각 0.30wt.%, 0.58wt.% 첨가하여 기계적 성질을 조사하고 투과 전자 현미경을 이용하여 각각의 미세 조직을 관찰하여 석출물을 분석하였다. 직접 소입시의 석출물은 M$_{2}$C, MC의 비평형 상태의 석출물이 생성되었고 석출물들은 마르텐사이트 래스내의 침상형탄화물, 구형의 M$_{2}$C탄화물, 직사각형 형태의 MC탄화물이 관찰되었다. 유냉시에는 래스내의 침상형 탄화물만 관찰되었으며 수냉시에는 M$_{2}$C 탄화물이 관찰되었다. 0.58wt.%의 몰리브데늄의 첨가된 강에서는 MoN이 관찰되었으며, 이 강의경우 강도의 손실 없이 인성이 증가하는 경향을 나타내었다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.32 no.6
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• pp.14-21
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• 2014

High-temperature corrosion resistance of martensitic-hardfaced weldment is generally evaluated by the Cr content depending on dilution rate. Present study used a commercial program(SYSWELD) applying three-dimensional heat flow analysis to predict temperature distribution of weld. Configuration of weld bead can be determined by the contour of melting temperature and simultaneously dilution rate is calculated to predict Cr content. Experimental study also has been conducted to measure Cr content of harfaced surface welded by FCAW. Results indicated that computational results were well matched with those obtained from experiments.