• Corrosion Science and Technology
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• 제10권4호
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• pp.131-135
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• 2011

The demands of high-strength steel have been steadily increased to reduce the weight of vehicles. Although the TRIP steel has been the promising candidate material for the purpose, high strength hinders the application due to the susceptibility to hydrogen delayed fracture in the corrosive environment. Moreover, the testing method was not specified in the ISO standards. In this work, the test method to evaluate the susceptibility of hydrogen delayed fracture was studied by slow strain rate testing technique. The four test experimental parameters were studied : strain rate, hydrogen charging time, holding time after hydrogen charging, and holding time after cadmium plating. The steel was fractured by hydrogen in case the strain rate was in the range of $1{\times}10^{-4}{\sim}5{\times}10^{-7}/sec$. It was confirmed that the slow strain rate test is effective method to evaluate the susceptibility to hydrogen delayed fracture. The holding time over 24 hrs after hydrogen charging, nullified the hydrogen effect, that is, the specimen was no more susceptible to hydrogen after 24 hrs even though the specimen was fully hydrogen-charged. Moreover, cadmium electroplating could not prevent from diffusing out the hydrogen from the steel in the experiment. The effective experimental procedures were discussed.

• 한국표면공학회지
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• 제46권1호
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• pp.42-47
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• 2013

The strain-induced phase transformation from austenite to martensite is responsible for the high strength and ductility of TRIP steels. However high strength steels are susceptible to hydrogen embrittlement. This study aimed to evaluate the effects of hydrogen on the behavior of hydrogen delayed fracture in TRIP steel with hydrogen charging conditions. The electrochemical hydrogen charging was conducted at each specimen with varying current density and charging time. The relationship between hydrogen concentration and mechanical properties of TRIP steel was established by SP test and SEM fractography. The maximum loads and displacements of the TRIP steel in SP test decreased with increasing hydrogen charging time. The results of SEM fractography investigation revealed typical brittle mode of failure. Thus it was concluded that hydrogen delayed fracture in TRIP steel result from the diffusion of hydrogen through the ${\alpha}$' phase.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권8호
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• pp.1109-1115
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• 2004

The objective of this study is to elucidate what governs delayed hydride cracking (DHC) in Zr-2.5Nb tubes by correlating the striation spacings with DHCV(DHC Velocity). To this end, DHC tests were conducted on the compact tension specimens taken from the Zr-2.5Nb tubes at different temperatures ranging from 100 to $300^{\circ}C$ with a 3 to 6 data set at each test conditions. The compact tension specimens were electrolytically charged with 27 to 87 ppm H before DHC tests. After DHC tests, the striation spacings and DHCV were determined with the increasing the test temperature and yield strength. The striation spacing and DHCV increased as a function of yield $strength^2$ and the temperature. Since the plastic zone size ahead of the crack tip can be represented by ${\sim}(K_{IH}/{\sigma}_{Y})^2$, we conclude that the striation spacing is governed by the plastic zone size which in turn determines a gradient of hydrogen concentration at the crack tip. The relationship between the plastic zone size and the striation spacing was validated through a complimentary experiment using double cantilever beam specimens. Two main factors to govern DHCV of Zr-2.5Nb tubes are concluded to be hydrogen diffusion and a hydrogen concentration gradient at the crack tip that are controlled by temperature and yield strength, respectively. The activation energy of DHCV in the Zr-2.5Nb tubes is discussed on the basis of temperature dependency of hydrogen diffusion and the striation spacing.

• 대한금속재료학회지
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• 제50권1호
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• pp.52-58
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• 2012

Hydrogen-delayed fracture (HDF) was analyzed from the deposited weld metals of 600-MPa and 800-MPa flux-cored arc (FCA) welding wires, and then from the diffusible hydrogen behavior of the weld zone. Two types of deposited weld metal, that is, rutile weld metal and alkali weld metal, were used for each strength level. Constant loading test (CLT) and thermal desorption spectrometry (TDS) analysis were conducted on the hydrogen pre-charged specimens electrochemically for 72 h. The effects of microstructures such as acicular ferrite, grain-boundary ferrite, and low-temperature-transformation phase on the time-to-failure and amount of diffusible hydrogen were analyzed. The fracture time for hydrogen-purged specimens in the constant loading tests decreased as the grain size of acicular ferrite decreased. The major trapping site for diffusible hydrogen was the grain boundary, as determined by calculating the activation energies for hydrogen detrapping. As the strength was increased and alkali weld metal was used, the resistance to HDF decreased.

• 대한지하수환경학회지
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• 제6권2호
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• pp.95-100
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• 1999

토립자 표면에서의 흡착에 의한 토양에서의 탄화수소계 화합물의 지연효과는 잘 알려진 현상이다. 본 연구에서는 배치시험과 주상시험을 수행함으로써 사질토양에서 Benzene의 이동성에 대한 지연효과를 조사하였다. 배치시험을 위하여 토양시료와 다양한 초기농도의 Benzene 용액을 48시간 반응시켰고. 초기용액과 평행상태의 Benzene 용액의 농도를 HPLC를 이용하여 분석하였다. 주상시험은 파괴곡선으로 알려진 시간에 따른 용액의 농도를 측정함으로써 수행되었다. 추적자로는 10 g/L 농도의 KCI과 0.88 g/L의 Benzene 용액을 사용하였고 .각각의 용액을 토양시료의 상부경계면에 순간주입한 후 정상류 상태에서 배출구로 빠져나온 용탈수의 농도를 EC-meter와 HPLC를 이용하여 측정하였다. 배치시험의 결과로부터 linear adsorption isotherm에 의한 분배계수가 측정되었고 주상시험 조건의 용적밀도 및 함수율을 고려한 지연계수가 산정되었다. 주상시험의 결과 i) Benzene의 첨두농도는 KCl 첨두농도보다 상당히 낮았으나. ⅱ) 첨도농도의 도달시간은 거의 일치하였다. 첨두농도의 도달시간이 일치한다는 결과는 지연효과가 일어나지 않았다는 것을 지시하며, 배치시험의 결과로부터 산정된 지연계수를 고려하여 예측된 파과곡선은 Benzene의 주상시험 결과와 일치하지 않았다. Benzene 농도의 뚜렷한 감소를 설명할 수 있는 유일한 방법은 convection-dispersion equation(CDE) 모델에서 비가역 흡착에 의한 농도의 절대적 감소를 고려하는 감쇄계수(decay or sink coefficient)를 적용해야 하는 것으로 판단된다.

• 폴리머
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• 제25권5호
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• pp.679-690
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• 2001

폴리에테르형 기포개방제를 사용한 고탄성 폴리우레탄 발포체의 제조에서 기포개방제의 농도변화가 계의 반응속도, 유변학적 성질, 발포체의 구조적인 안정성, 형태학적 성질 및 개방기포의 함량 등에 미치는 영향을 조사하고 이를 통하여 기포개방에서 기포개방제의 역할을 알아보았다. 또한 기포개방제의 농도에 따른 발포체의 기계적 물성을 관찰하였다. 기포개방제의 높은 친수성으로 인해 우레아 생성반응이 지연됨을 관찰하였다. 유변학적 성질의 관찰을 통하여 기고개방제의 농도 증가에 따라 계의 점도저하와 tan $\delta$의 증가를 확인하였고 이로 인해 얻어진 발포체는 낮은 구조적인 안정성과 높은 개방기포 함량을 나타내었다. 기포개방제의 농도 증가에 따라 matrix의 파괴와 matrix내 수소결합된 우레아의 고른 분산을 발포체의 형태학적 성질의 관찰로 확인할 수 있었다. 결론적으로 고탄성 폴리우레탄 발포체의 제조시 기포개방제의 높은 친수성에 기인하여 matrix의 탄성특성 저하가 일어나고 이로 인해 높은 개랑기포 함량을 가진 발포체가 형성됨을 알 수 있었다. 발포체의 경도, 인장강도, 인열강도, 신율 등은 기포개방제의 농도 증가에 따라 저하하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권2호
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• pp.167-175
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• 2014

가동중검사 동안 가압중수로 압력관에서 탐지된 베어링 패드 프레팅 결함, 이물질 프레팅 결함 등 체적결함에 대해서는 CSA N285.8-05 에 따라 탄성 응력집중계수 수식을 이용하여 피로균열 및 수소지연균열이 개시되는 것을 평가하여야 한다. CSA N285.8-05 에는 이물질 프레팅 결함에 대해서는 선형파괴역학 기반한 개략적인 수식만이 제시된다. 본 연구에서는 이러한 이물질 프레팅 결함에 대해 2 차원 유한요소 해석과 일부 수정된 Kinectrics 사의 공학적 절차를 통해 이물질 프레팅 결함의 기하학적 특성이 좀더 상세히 고려된 탄성 응력집중계수 수식을 도출하였다. 도출된 수식을 적용한 결과와 3 차원 유한요소 해석 결과를 비교한 결과, 도출된 수식은 유한요소 해석과 잘 일치하는 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.