• Journal of Welding and Joining
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• 제30권4호
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• pp.49-54
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• 2012

The microstructure and mechanical properties of the high-strength low-alloy steel weld metals with a variation of nickel content were investigated. The weld metals with a variation of nickel content from 2.3 to 3.3 wt% were prepared using Gas Metal Arc Welding process. The amount of acicular ferrite decreased with increasing nickel content; this is accompanied with an increase in the region of bainite and martensite, hence the hardness and tensile strengths were increased with the increase in nickel content, whereas the impact energy was deteriorated.

• 열처리공학회지
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• 제32권1호
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• pp.17-28
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• 2019

Jominy hardenability curves of low alloy steel containing less than 5 wt.% of alloying elements in total were calculated by applying Scheil's rule of additivity to pre-calculated isothermal transformation curve. Isothermal transformation curve for each phase in steel was approximated as a simple mathematical equation by using Kirkaldy's approach and all coefficients in the equation were estimated from experimental temperature-time-transformation (TTT) and/or continuous cooling transformation (CCT) data in the literature. Then jominy test with simple boundary conditions was performed in computer by applying the finite difference scheme. The resultant cooling curves at each location along a longitudinal direction of Jominy bar were applied to calculate phase fractions as well as mechanical properties such as micro Vickers hardness. The simulated results were compared with experimental CCT data and Jominy curves in the literature.

• 열처리공학회지
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• 제34권6호
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• pp.294-301
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• 2021

In the present study, we investigate the effects of long-term heat treatment at elevated temperatures on the mechanical softening of the Mn-Mo-Ni low-alloy steel. The influence of long-term heat treatment on microstructure and mechanical strength was evaluated. To simulate the long-term material degradation, heat treatment test was interrupted at several stages up to 10,000 hours in an electric furnace. The Mn-Mo-Ni low-alloy steel shows a typical bainitic phase, which consists of a well-developed lath substructure with fine precipitates along the lath boundaries. However, these fine precipitates were redissolved into the matrix with long-term heat treatment, and then the lath substructures were recovered. Consequently, ultimate tensile strength and yield strength decreased during long-term heat treatment showing a mechanical softening phenomenon.

• 한국재료학회지
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• 제8권11호
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• pp.1020-1025
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• 1998

Mn-Mo-Ni 저합금강의 중성자 조사에 따른 기계적(미세경도, 인장, 샤피충격시험) 및 자기적(포화자화, 보자력, 잔류자화, Barkhausen Noise(BN)진폭, BN에너지) 성질 변화를 측정하여 이들의 상관관계를 고찰하였다. 기계적 성질시험 결과, 중성자 조사로 인하여 항복강도, 인장강도, 미세경도 및 천이온도($T_{41J}$)는 증가하였고 최대흡수에너지(USE)는 감소하였으며, 인장 시험의 경우 용접금속에서는 모재와 비교했을 때 큰 변화가 없었다. 자기적 성질을 측정한 결과, 잔류자화, BN진폭, BN에너지는 감소하였고 보자력은 급격히 증가하는 것으로 나타났다. 기계적.자기적 성질변화의 상관관계에서 자기적성질인 보자력 증가에 따라 천이온도, 항복강도, 경도는 증가하고 USE는 감소하였고, BN진폭의 경우는 보자력과 반대의 경향을 보였다. 본 실험에서 중성자조사로 인한 기계적.자기적 성질변화가 일관성 있는 상관관계가 있음을 확인하였고, 이들의 변화를 통해 조사손상을 평가하는 데 이용 가능하다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.100-100
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• 2009

본 논문에서는 원자력발전소 1차 계통의 스테인리스강 저합금강 이종금속용접부 및 스테인리스강 동종용접부의 잔류응력을 평가하고 스테인리스강 용접부의 응력부식균열 민감성에 대해 고찰하였다. 노즐 안전단의 이종금속용접부 및 안전단 배관의 동종용접부 제작 및 소재가공에 의행 생성되는 잔류응력을 예측하기 위해 열 탄소성 유한요소법 수치해석을 수행하였으며, 용접공정과 함께 표면의 잔류응력에 기여하는 절삭 및 연삭가공과 소재의 담금질 공정을 열 탄소성적으로 모사하였다. 전산해석 결과, 스테인리스주강의 담금질 잔류응력은 무시할 수 없는 상당한 크기이므로 배관 용접잔류응력 평가 시 소재의 담금질 효과를 고려해야 할 것으로 판단된다. 이종금속 용접과 동종금속 용접공정이 보수용접 없이 정상적인 절차(내면에서 외면으로 적층)로 완성된다면, 냉각재 환경에 노출되는 용접부 내면의 잔류응력은 재료의 응력부식균열 민감성에 영향을 주지 않을 것으로 판단된다. 한편, 안전단 배관 동종용접부의 연삭가공에 의해 내면의 잔류응력이 크게 상승하는 것으로 예측되었으므로, 내면의 연삭가공 이후 표면잔류응력 완화처리(예, 버핑)가 필요하다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제14권2호
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• pp.1-9
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• 1996

철강재료에 대한 플라즈마질화법의 적용에는 지금까지 많은 연구결과가 나와 있는데, 탄소강이나 적합금강의 경우는 그 표면정도가 Hv400 - 900, 고합금강의 경우 는 Hv1000이상의 정도를 얻을 수 있으며, 내마모성도 향상한다고 알려져 있다. 그리 고 플라즈마질화처리에 의한 질화층의 형성기구나 화합물층 및 확산층의 생성에 관여 하는 처리조건의 영향, 질화층의 경도 및 깊이에 대한 합금원소의 영향등이 어느 정도 밝혀져 있다. 그리고 스테인레스강의 경우는 그 표면에 견고한 산화피막을 형성하기 때문에 염욕질화나나 가스질화법에 의한 처리가 일반적으로 곤란하다. 그러나 프라 즈마질화처리에 의하면, 분위기를 질소와 수소의 혼합가스로 함으로서 특별한 전처리 를 하지않고도 질화처리가 가능한 것으로 알려져 있다. 또한 철강재료 이외의 비철 금속에 대한 플라즈마질화처리의 적용이 검토되었으며, 질화물을 형성하기 쉬운 Ti 와 그 합금, Zr, Al 그리고 Va, AIa족원소의 경우는 Hv1000이상의 경도가 얻어진다는 것과 최적 질화조건등이 보고되어져 있다. 또한 질화물을 형성하지 않는 금속, 즉 Ni 나 Cu합금 등에 대하여도 Ti, Al 등의 질화물생성원소를 첨가하여 플라즈마질화법에 의한 표면경화특성도 검토되고 있다. 본 해설에서는, 탄소강, 탄소저합금강 등의 철강 재료를 중심으로하여 플라즈마질화처리한 경우의 표면경화특성에 대하여 서술하고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권12호
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• pp.1968-1973
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• 2004

Structural degradations are often experienced on the components of nuclear power plants in reactor pressure vessels (RPV) and steam generators (SG) when these components are exposed to high temperature and high pressure for a long period of time. Such conditions result in the change of microstructures and of mechanical properties of materials, which requires an evaluation of the safeguards related to structural integrity. In a primary reactor cooling system (RCS), a dissimilar weld zone exists between cast stainless steel (CF8M) in a pipe and low-alloy steel (SA508 cl.3) in a nozzle. Thermal aging is observed in CF8M as the RCS is exposed for a long period of time under the operating temperature between 290 and 33$0^{\circ}C$. Under the same conditions, it is well known that degradation is not observed in low alloy steel. An investigation of the effect of thermal aging on the various mechanical properties of the dissimilar weld zone is required. The purpose of the present investigation is to find the effect of thermal aging on the dissimilar weld zone. The specimens are prepared by an artificially accelerated aging technique maintained for various times at 43$0^{\circ}C$, respectively. Then, The various mechanical test for the dissimilar welds are performed.

• Corrosion Science and Technology
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• 제12권2호
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• pp.85-92
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• 2013

This work is concerned with an evaluation of dynamic boric acid corrosion (BAC) of low alloy steel for reactor pressure vessel of a pressurized water reactor (PWR). Mockup test method was newly established to investigate dynamic BAC of the low alloy steel under various conditions simulating a primary water leakage incident. The average corrosion rate was measured from the weight loss of the low alloy steel specimen, and the maximum corrosion rate was obtained by the surface profilometry after the mockup test. The corrosion rates increased with the rise of the leakage rate of the primary water containing boric acid, and the presence of oxygen dissolved in the primary water also accelerated the corrosion. From the specimen surface analysis, it was found that typical flow-accelerated corrosion and jet-impingement occurred under two-phase fluid of water droplet and steam environment. The maximum corrosion rate was determined as 5.97 mm/year at the leakage rate of 20 cc/min of the primary water with a saturated content of oxygen within the range of experimental condition of this work.

• 한국재료학회지
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• 제23권9호
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• pp.525-530
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• 2013

This study investigated the continuous cooling transformation, microstructure, and mechanical properties of highstrength low-alloy steels containing B and Cu. Continuous cooling transformation diagrams under non-deformed and deformed conditions were constructed by means of dilatometry, metallographic methods, and hardness data. Based on the continuous cooling transformation behaviors, six kinds of steel specimens with different B and Cu contents were fabricated by a thermomechanical control process comprising controlled rolling and accelerated cooling. Then, tensile and Charpy impact tests were conducted to examine the correlation of the microstructure with mechanical properties. Deformation in the austenite region promoted the formation of quasi-polygonal ferrite and granular bainite with a significant increase in transformation start temperatures. The mechanical test results indicate that the B-added steel specimens had higher strength and lower upper-shelf energy than the B-free steel specimens without deterioration in low-temperature toughness because their microstructures were mostly composed of lower bainite and lath martensite with a small amount of degenerate upper bainite. On the other hand, the increase of Cu content from 0.5 wt.% to 1.5 wt.% noticeably increased yield and tensile strengths by 100 MPa without loss of ductility, which may be attributed to the enhanced solid solution hardening and precipitation hardening resulting from veryfine Cu precipitates formed during accelerated cooling.

• 한국가스학회지
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• 제1권1호
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• pp.95-100
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• 1997

금속재료의 탄소성파괴인성치 측정을 위해서 ASTM E399 시험법에 따라 단순 인장 시험편을 사용하여 유한요소해석을 하였으며 여기에서 얻어진 하중-균열개구변위 곡선을 이용하여 균열개시점을 찾고 이 점에서의 파괴인성치 $J_{IC}$를 구하였다. 탄소성 파괴인성치 J 값은 J 적분법 및 M. K. Tseng등에 의해서 제안된 계산식을 이용하여 구하였다. 해석된 값의 검증을 위해서 고강도 저합금강인 AISI 4130 재료를 이용한 기존 실험값과 비교하였으며 그 결과는 잘 일치함을 알 수 있다.