• Title/Summary/Keyword: 모재파단

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Friction Welding of Ni-Base ODS Alloy Prepared by Mechanical Alloying (기계적 합금법으로 제조된 Ni기 산화물 분산강화 합금의 마찰압접에 관한 연구)

  • 강지훈;박성계;김지순;권영순
    • Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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    • 1994.10b
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    • pp.15-15
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    • 1994
  • M MA ODS 합금의 보다 폭넓용 실용확훌 위해 크게 요구되고 있는 적정 접합기술 개발의 한 방안£로, 마찰압접(Friction Welding) 방법의 가능성옳 조사하기 위하여 마찰압력과 시간, 마 찰 후 접촉압력(Upset Pressure) 풍을 다양하게 변화시켜 접합체톨 제조한 후, 접합체 강도에 대한 인장시험과 접합계연의 결합 및 미세구조에 대한 현미경 관찰, EDS에 의한 원소분석, 접 합이옴부의 경도분포와 파단면 분석 풍율 행하였다. 실험에 사용된 모재는 기계적 합금법으로 제조된 Inca사의 Ni기 MA 754 합금이었으며, 직경 l 10 mm, 길이 50 mm로 가공한 후, 아세통£로 초음파 세척하여 접합에 사용하였다. 접합온 브 레이크식 마찰압접기틀 사용하여 행하였으며, 회전시험편의 회전수는 2400 rpm이었A며, 다른 한쪽의 고정시험편과의 마찰압력 및 마찰시간온 각각 50 - 500 MPa과 1-5초로, 또한 업셋압 력도 50 - 600 MPa로 변화시켰다. 이때 업셋압력은 모든 시편에 대해 일정하게 6초동안 가하 였다. 얻어진 접합체는 각 압접조건 당 2개 이상의 접합시험편에 대해 상온 인장강도톨 측정하 였으며, 파단이 일어난 위치를 확인한 후 파면에 대한 분석율 주사전자현미경(SEM)과 에너지 분산형 분광분석기mDS)릎 사용하여 행하였다. 컵합이옴부의 첩합성올 확인하기 위하여, 접합 체를 접합변에 수직으로 절단, 연마한 후 광학현미경과 SEM, EDS 퉁으로 관찰, 분석하여 접 합부의 형상과 결합형성 여부, 접합계면의 미세조직 퉁옳 조사하였다. 또한 마찰압접에 따론 모재와 접합계연부의 경도분포훌 접합이옴부로부터 모재쪽으로 일정 간격율 두어 마이크로 비 커스 경도기로 측정, 조사하였다. 이상의 설험 결과, 다옴과 같온 결론옳 얻었다. ( (1) 접합체 강도가 모채 강도의 95% 이상이 되는 양호한 렵합체흩 얻기 위한 마찰압력 조건 온, 2400 rpm의 회전속도와 6초의 업셋압력 유지시간에서 마찰압력과 업셋압력, 그리고 마찰시 간이 각각 400 MPa 이상과 500 MPa 이상,2초입율 확인하였다. ( (2) 컵합이옴부의 관찰 결과, 모든 마찰압접 조건에서 컵합이옴부는, 기폰 모재의 texture 조직 을 유지하고 있는 모재부 영역(영역 ill)과 첩합계면부에 인접하여 업셋압력이 주어질 때 단조 효과에 의해 계연 외부로 metal flow가 일어나면서 형성된 영역 II, 매우 미세한 결정립으로 구성된 중앙부의 영역 1 로 이투어져 있옴융 확인하였다. ( (3) 최적접합조건이 충족되지 않온 경우, 접합부의 영역 I 에서 관찰된 void와 균열, 불균일한 접합계면 통의 접합결함에 Al과 Y. Ti 퉁£로 구성된 산화물률이 용집되어 있옴을 확인하였 다-( (4) 접합체의 파단 양상온 크게 접합부 파단과 모재부 파단, 이률의 혼합형 파단i로 나눌수 있었다. 모재부 파단의 경우, 파단면이 매끄럽고 파변상의 결정립도 매우 미세하였으며, 산확물 의 용집도 찾아보기 어려웠 나, 접합부 파단의 경우에는 파변의 굴곡이 비교척 심하고 연성 입계파괴의 형태를 보였£며, 결정립도 모채부 파단의 경우에 비해 조대하였다. 조대하였다.

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Characteristics of Welds of Pure Titanium Plate Using Ultrasonic Attenuation (초음파 감쇠를 이용한 순 티타늄 판재의 용접부 특성)

  • Seon, Sang-Won;Yi, Won;Park, Hee-Dong;Hwang, Yeong-Tak
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.33 no.2
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    • pp.205-211
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    • 2013
  • This paper studies on mechanical properties, fractures, and ultrasonic characteristics of Pure Titanium welds using ultrasonic attenuation. Ti specimen was made by using AR purge gas. When the titanium weld specimen is fractured, Tensile tests were conducted in order to observe the ultrasonic signal changes. A scanning electron microscope(SEM) was used to observe changes in failure surface and an ultrasonic normal probe with the central frequency of 4 MHz was used to obtain ultrasonic signals. As a result, the value of the mechanical properties in the weld zone was lower than that in the base zone and heat affected zone(HAZ) from Ti. Also the grain size in the weld zone was bigger than that in the weld zone and HAZ from Ti. Ultrasonic signals using a RMS method presents correlation between envelope area and the tensile strength. Consequently, the ultrasonic method could be potential tool for integrity evaluation of the Ti weld zone.

A study on the synthesis and physical properties of CrN film with various T-S distance (타겟 - 모재간 거리 제어에 따른 CrN 코팅막 합성 및 물성에 관한 연구)

  • Park, Jong-In;Myeong, Hyeon-Sik;Kim, Eun-Yeong;Jeon, Yu-Taek;Na, Sang-Muk
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.41-41
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    • 2007
  • 타겟-모재간 거리를 변수로 하여 마그네트론 스퍼터링법에 의해 CrN 박막을 합성하고 미세구조 및 물성을 평가하였다. 타겟-모재간 거리 85mm 및 180mm에서 CrN 박막을 합성하였으며, 합성된 코팅막의 내식 특성을 평가하기 위해 양극분극시험을 수행하였다. 타겟-모재간 거리 변화에 따른 미세구조 변화를 관찰하기 위해 주사전자현미경을 이용하여 박막의 파단면 조직을 관찰하였으며, XRD 분석을 통해 상천이 거동을 관찰하고 이를 물성 결과와 비교 분석하였다.

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Effect of HAZ Softening Zone on Creep Rupture Properties of 1.0Cr-1.0Mo-0.25V Turbine Rotor Steels - Part I : Creep Rupture Life- (1.0Cr-1.0Mo-0.25V 터어빈 로터강의 열영향부 연화층이 크립 파단 특성에 미치는 영향 -Part I : 크립 파단 수명 -)

  • ;Indacochea, J. E.
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.15 no.1
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    • pp.92-100
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    • 1997
  • Weld repair of ASTM A-470 class 8 high pressure (HP) steam turbine rotor steel has been performed to extend the service life of older fossil units. Microhardness measurements were conducted across the weldment from unaffected base metal (BM) to weld metal (WM). The hardness of the BM was VHN 253, however it dropped up to VHN 227 at the heat affected zone (HAZ) close to unaffected BM for multipass SAW. This area of hardness drop is called "siftening zone" and has a width of 0.5-0.6mm. During creep rupture test, failure occurred around the softening zone and rupture time was 772.4hr at 19Ksi (132 Mpa) and 593.deg. C. Multipass MIG and TIG welding have been employed to reduce the softening zone width. The softening zone width for MIG was 0.3-0.4mm and for TIG was zero-0.4mm depending on heat inputs. However creep rupture time was decreased as softening zone width reduced. Creep rupture time also showed a close relationship with heat inputs in TIG process. The higher heat input, the longer rupture time. Most failure occurred at intercritical HAZ (ICHAZ), however rupture location was shifted to coarse grained HAZ (CGHAZ) as heat input decreased. The rupture surface showed tearing and dimple which indicated transgranular fracture. fracture.

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Creep Rupture Due to Molybdenum Rich $M_6C$ Carbide in 1.0Cr-1.0Mo-0.25V Steel Weldment (1.0Cr-1.0Mo-0.25V강 용접부의 $M_6C$ 탄화물에 의한 크립 파단)

  • O, Yeong-Geun;Kim, Byeong-Cheol;Gang, Gye-Myeong;Min, Tae-Guk
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.6 no.12
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    • pp.1257-1262
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    • 1996
  • 1.0Cr-1.0Mo-0.25V강 용접부의 크립 파단 시험시 파단 발생 원인에 관한 연구가 시행되었다. 파괴는 Intercritical Heat Affected Zone에서 발생하였으며 파단면에서 구상의조대한 M6C탄화물이 발견되었다. 모재는 molybdenum 주성분의 M2C, vanadium 주성분의 M4C3 및 chromium 주성분의 M23C6와 M7C3 탄화물이 존재하였다. 모의 실험 결과 준안정 상태인 M2C 탄화물은 85$0^{\circ}C$, 10oh에서 안정한 M6C탄화물로 변태하였다. M6C 탄화물은 주변의 molybdenum 농도를 떨어뜨려 강도의 저하를 가져오며 크립 기공의 발생 원인을 제공하였다.

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An Estimation of the Fatigue Behavior on the Cruciform Type Specimen by Variation of the Stress Ratio (응력비 변화에 따른 십자형 접합부의 피로거동 평가)

  • 김태봉;서상구;우상익
    • Journal of the Korean Society of Safety
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    • v.15 no.1
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    • pp.140-145
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    • 2000
  • This paper was composed with fatigue test of the cruciform specimens, as load carrying and non-load carrying type. It also has performed computational analyses for geometric condition of the fillet welding bead. As test results, the effect of stress ratio in the specimen was insignificant. Stress ranges were varied with R=0.1~0.2. The fatigue cracks that were found in the load carrying type specimens and most specimens welded with contact were developed at the end of welds. The fatigue strength of specimen that have fractured in maternal plate was found about ${\Delta}\sigma_c$=63.5MPa. It's about 24% less than that of the non-load carrying type specimens having about ${\Delta}\sigma_c$=83.8MPa. A category of the Fatigue design specifications which provide for cruciform details was defined grade C as a stress of the maternal member. And then, the fatigue strength to be transformed into the maternal stress was found about 78.27 MPa, it tends to be less than that of allowable fatigue strength.

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Metallurgical Structures and Mechanical Properties in Weldments of Dissimilar Cr-Mo Steels (Cr-Mo계 이종재질간 용접부의 미세조직 및 기계적성질)

  • 지병하;김정태;박화순
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 1996.10a
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    • pp.42-44
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    • 1996
  • 이종재료인 2$\frac{1}{4}$Cr-1Mo강과 12Cr-1Mo-V계 강의 용접부의 용접성에 대하여 모재계열의 용접재료와 Inconel계의 용접재료를 사용하여 야금학적인 관점으로부터 미세조직적 특성 및 기계적성질을 중심으로 검토하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 본 연구의 실험범위에 의하면, 내부결함, 균열 등의 용접결함을 발생하지 않는 양호한 용접부를 얻을 수 가 있었다. (2) 광학현미경을 이용한 미세조직의 관찰에 의하면, Inconel계의 용접재료를 제외한 모재계열의 용접재료를 사용하였을 경우, 용융경계부 근방에서 연속 또는 불연속적인 백색의 밴드상이 형성되었다. (3)백색밴드상의 형성부는 인장변형에 의하여 국부적인 수축변형을 일으키나, 파단은 2$\frac{1}{4}$Cr-1Mo강의 모재에서 발생하였으며, 거시적인 인장성질에는 영향을 미치지 않았다.

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Block Shear Behavior of Cold-Formed Duplex Stainless Steel (STS329FLD) Welded Connection with Base Metal Fracture (냉간성형 듀플렉스계 스테인리스강(STS329FLD) 용접접합부 모재 블록전단파단 거동)

  • Hwang, BoKyung;Kim, TaeSoo
    • Journal of the Architectural Institute of Korea Structure & Construction
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    • v.35 no.4
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    • pp.157-165
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    • 2019
  • Recently, lean duplex stainless steel, STS329FLD with less nickel (reduced to 0.5~1.5%) has been developed as a substitute of austenitic stainless steel (8%~10.5% nickel in STS304) and included in Korean standards (KS). This paper investigates the block shear behavior of cold-formed duplex stainless steel (STS329FLD, nominal plate thickness of 1.5mm) fillet-welded connection with base metal fracture. Main variables are weld lengths in the longitudinal and the transverse directions of applied force ranged from 20mm to 50mm. As a result, specimens failed by typical block shear facture (the combination of gross section tensile fracture and shear fracture or shear yielding) and ultimate strength of the specimens got higher with the increase of weld length. Block shear fracture strengths predicted by current design specifications (KBC2016/AISC2016 and EC3) and existing proposed equations for welded connections by Topkaya, Oosterhof & Driver and Lee et al. were compared with test strengths. KBC2016/AISC2016 and EC3 design specifications underestimated block shear strength of STS329FLD welded connections by on average 24%, 29%, respectively and Oosterhof & Driver, Topkaya and Lee et al's equations overestimated the ultimate strength of the welded connection by the range of 3% to 44%.

마찰교반접합공정을 적용하여 겹치기 접합을 실시한 복합조직강의 미세조직과 기계적 특성

  • Kim, Sang-Hyeok;Lee, Gwang-Jin;U, Gi-Do
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.103.1-103.1
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    • 2012
  • 본 연구는 차량경량화를 위하여 높은 인장강도와 우수한 인성을 가지는 590MPa급 이상조직강(Dual phase steel)을 이용하여 1991년 TWI(The Welding Institute)에서 개발된 마찰교반접합을 적용하여 접합을 실시하였다. 접합의 공정조건으로 툴의 회전속도는 250~350 RPM, 접합속도로는 50~350 mm/min로 겹치기접합을 실시하였다. 접합에서 사용된 툴은 Megastir에서 제작한 고융점마찰교반접합용 툴인 PCBN(Q-60)을 이용하였고 연구에 사용된 DP590은 포스코(POSCO)에서 제작된 1.4t(mm) 두께인 AHSS(advanced high strength steels)을 사용하였다. 모재인 DP590과 접합체의 미세조직은 광학현미경과 주사전자현미경을 이용하여 관찰하였으며 기계적 특성은 경도시험과 인장시험을 실시하여 조사하였다. 경도의 분포는 모재에서 약 220~230Hv이며 TMAZ부분에서 상승하기 시작하여 접합부에서 약 320Hv까지 상승하는 경향을 보였으며 인장시험 결과 접합속도 100~200 mm/min에서는 모든 시편이 모재에서 파단되어지는 것을 확인할 수 있었다. 위와 같은 결과 300~350 RPM, 100~200 mm/min의 공정조건에서는 접합이 성공적으로 이루어졌으며 차량경량화에 적용이 가능하다고 판단되어진다.

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An Experimental Study on Block Shear Strength of Carbon Steel Fillet Welded Connection with Base Metal Fracture (탄소강 용접접합부의 모재블록전단내력에 관한 실험적 연구)

  • Lee, Hwa-Young;Hwang, Bo-kyung;Lee, Hoo-Chang;Kim, Tea-Soo
    • Journal of the Architectural Institute of Korea Structure & Construction
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    • v.34 no.1
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    • pp.11-18
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    • 2018
  • An experimental study on the ultimate behaviors of the mild carbon steel (SPHC) fillet-welded connection is presented in this paper. Seven specimens were fabricated by the shielded metal arc welding (SMAW). All specimens failed by typical block shear fracture in the base metal of welded connections not weld metal. Block shear fracture observed in the base metal of welded connection is a combination of single tensile fracture transverse to the loading direction and two shear fractures longitudinal to the loading direction. Test strengths were compared with strength predictions by the current design equations and suggested equations by previous researchers. It is known that current design specifications (AISC2010 and KBC2016) and Oosterhof & Driver's equation underestimated overly the ultimate strength of the welded connection by on average 44%, 31%, respectively and prediction by Topkaya's equation was the closest to the test results. Consequently, modified equation is required to be proposed considering the stress triaxiality effect and material property difference on the block shear strength for base metal fracture in welded connections fabricated with mild carbon steel.