• 대한기계학회논문집
• /
• 제18권2호
• /
• pp.519-528
• /
• 1994

Degradation problem due to long term service in machine or structure is now one of important problems in whole industrial field. In this study, pressure vessel steel, Cr-Mo steel, which was used more than 60,000 hours, was surface-modified by laser beam radiation for the improvement of fatigue strength. To find out optimum radiation condition, hardness, residual stress measurement and fatigue tests were carried out with the specimen of different radiation conditions. Experimental results show that micro-hardness values on the surface of the radiated specimens were approximately 2.2 times higher than those of un-radiated ones. In the depth direction of the specimen, hardness on the surface showed maximum value and was decreased at the inside the specimen. Different hardness values are due to the energy density Q which was absorbed by the specimen. Fatigue tests show that fatigue life was improved by the compressive residual stress after laser beam radiation. However, some specimens with differednt conditions show the shorter fatigue life. It means that laser beam radiation with optimum parameter can improve thae fatigue strength.

• 열처리공학회지
• /
• 제19권5호
• /
• pp.270-279
• /
• 2006

The effects of eight types of spheroidizing annealing conditions including annealing temperature, annealing time, cooling rate, and furnace atmosphere on the microstructure and hardeness were determined in SCM440 steel which has been widely used for automotive parts. The well-spheroidized structure and minimum hardness were obtained when the steel was heat-treated at $770^{\circ}C$ for 6 hours, cooled to $720^{\circ}C$ at a cooling rate of $24^{\circ}C/h$, and then kept for 7 hours at the $720^{\circ}C$ followed by air cooling. In order to increase the productivity and to save the manufacturing cost, it is desirable to apply a faster cooling rate to the spheroidizing annealing. It was found that a cooling rate of $100^{\circ}C/hr$ was the fastest cooling rate applicable to the SCM440 steel among the four cooling rates used in this study. The microstructure consisted of ferrite and very fine spheroidized cementite when the steel was annealed for 13 hours at $720^{\circ}C$ below $A_{C1}$ temperature. This was caused by the short annealing time and the retarding effect of Cr and Mo on both the dissolution of pearlite to cementite and coarsening of spheroidized cementite. The steel heat treated in air showed the decarburized layer of about $125{\mu}m$ in thickness at the surface.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.43.2-43.2
• /
• 2009

니켈기 초내열합금 Inconel 617은 Cr, Mo 등의 첨가물이 함유된 고용 강화된 합금으로써, 우수한 고온 강도, 크립 저항성, 내부식성 및 내산화성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 또한 Inconel 617의 주된 carbide은 $M_{23}C_6$와 미량의 $M_6C$ carbide로 형성되어있다. 본 연구에서는 냉간 압연 및 고온열화가 carbide의 크기, 분율 그리고 상 변화에 미치는 영향을 평가하였다. 냉간 압연은 50%까지 수행하였으며, 50% 냉간 압연한 시편을 $1050^{\circ}C$에서 1시간 동안 재결정을 수행하였다. 이로 인해 미세한 결정립과 carbide을 가지는 시편을 확보할 수 있었으며, as-received 시편 보다 균일하게 carbide을 분산 시킬 수 있었다. 또한 재결정 후 $950^{\circ}C$에서 고온열화에 의한 carbide의 변화를 평가함으로써, 냉간 압연 및 고온열화에 의한 carbide의 크기, 분율 그리고 상 변화에 미치는 영향을 평가할 수 있었다. Carbide의 분율을 평가하기 위하여 BSE image을 관찰하였으며, Image analyzer을 이용하여 계산되었다. 그리고 carbide의 성분 분석을 통한 $M_{23}C_6$와 $M_6C$의 상을 평가하기 위하여 EPMA 분석을 수행하였으며, carbide의 분산에 의한 균질도를 평가하기 위하여 비커스 경도를 측정하였다.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
• /
• 대한의용생체공학회 1996년도 춘계학술대회
• /
• pp.133-136
• /
• 1996

We investigated how hydroxyapatite (HA) coating onto a porous super stainless steel (S.S.S, 22Cr-20Ni-6Mo-0.25N) affects bone ingrowth in a dog transcortical femoral model. Implants were histologically evaluated after 4 and 48 weeks of implantation, and the bone bonding strength at the bone/implant interface was examined by employing the pull-out test. The direct osseous tissue bonding onto the HA-coated S.S.S was observed, but the uncoated stainless steels had thin fibrous tissue layers. The mean interface strength of the HA-coated S.S.S was 1.5 and 2.5 times greater than those of the S.S.S and the 316L SS after one year of implantation, respectively. In preliminary studies, no toxic responce was observed from a cytotoxicity test of the S.S.S, having similar corrosion resistance to titanium. Our results suggest that early osteoconductive nature of HA coating may induce long term osteointegration for a bioinert substrate.

• 반도체디스플레이기술학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.43-50
• /
• 2021

The properties of materials which are widely used in industry fields like automobile, shipbuilding, casting, and electronics are strongly needed to have higher surface hardness, lower surface roughness, and higher compressive residual stress. As mentioned above, for the purpose of satisfying three factors, a variety of researches with respect to surface improvement have been actively studied and applied to every industry. SKD61 which is mostly used for die casting process of cold chamber method must meet a countless number of problems which are thermal, mechanical and chemical from highly specific working environment at high temperature over 600℃. Above all, in case of plunger sleeves used for die casting process, thermal fatigue has a bad effect on the surface of an inlet where molten metal is repeatedly injected. On account of it, plunger sleeves cause manufacturers to deteriorate quality of products. Therefore, in this paper, to improve the surface of an inlet of plunger sleeve, multilayer PVD coating using Ti, Cr and Mo is suggested. Furthermore, The surface characteristics such as surface roughness(Rsa, Rsq), surface hardness(HRB, HRC) and residual stress using XRD(X-ray diffractometer) of coated samples and specimens are studied and discussed.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
• /
• pp.180-185
• /
• 2001

In the life assessment for plant structural component, the research on deterioration of toughness and material properties occurred in weldments has been considered as very important problems. In general, the microstructures composed in weldments are hugely classified with weld metal(W.M), fusion line(F.L), heat affected zone(HAZ), and base metal(B.M). It has been reported that the creep characteristics on weldments having variable microstructures could be unpredictably changed. Furthermore, it is also known that HAZ adjacent to F.L exhibits the decreased creep strength compared to those in base or weld metals, and promotes the occurrence of Type III and Type IV cracking due to the growth of grains and the coarsening carbides precipitated in ferritic matrix by welding and PWHT processes. However, the lots of works reported up to date on creep damage in power plant components have been mostly conducted on B.M and the creep properties on a localized microstructures in weldments have not as yet been throughly investigated. In this paper, for various microstructures such as coarse grain HAZ(CGHAZ), W.M and B.M in X20CrMoV121 steel weldment, the small punch-creep(SP-Creep) test using miniaturized specimen(t=0.5mm, 0.25mm) is performed to investigate a possibility for creep characteristics evaluation.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제15권1호
• /
• pp.92-100
• /
• 1997

손상된 ASTM A-470 class 8 고압 증기 터어빈 로터강의 수명 연장을 위해 보수 용접이 행하여졌다. SAW 용접부의 미세경도 측정결과 모재의 경도는 VHN 253이었으나 모재에 근접한 열영향부의 경도는 VHN 227로 떨어졌다. 이와 같이 경도가 떨어진 영역을 "연화층"이라 정의하였으며 약 0.5-0.6mm의 크기를 나타내었다. 한편 크립 파단 시험시 파괴는 연화층 부근에서 일어났으며 593.deg. C와 19Ksi(132 Mpa)에서 파단시간은 772.4hr이었다. 연화층의 크기를 줄이기 위해서 MIG 및 TIG 용접이 행하여졌는데 연화층 크기는 MIG의 경우 0.3-0.4mm이고, TIG의 경우에는 입열량의 크기에 따라 0부터 0.4mm의 크기를 나타내었다. 그러나 크립 파단시간은 연화층 크기가 작아질수록 감소하였다. 특히 TIG 용접부의 경우 크립 파단시간은 입열량과 밀접한 관계를 나타내었는데 입열량이 클수록 파단시간은 길어졌다. 대부분의 파괴는 ICHAZ에서 발생되었으나 입열량이 감소함에 따라 파단부는 CGHAZ으로 이동하였다. 파단면은 tearing과 dimple을 갖는 입내파괴를 나타내었다.파괴를 나타내었다.

• 자원환경지질
• /
• 제47권4호
• /
• pp.351-362
• /
• 2014

미얀마 북서부 보피붐 크롬-광화대에 대한 지질특성, 광체산상 및 개발 잠재성을 파악하기 위하여 광화대내 약 $6km^2$ 탐사지역을 설정하여 한국지질자원연구원과 미얀마 지질조사광물탐사국이 현지 공동조사를 수행하였다. 조사지역 내 크롬광체는 주로 더나이트에 수반된 크롬철석암으로 해발 200-400 m 구간에 걸쳐 지표상에 분포하고 있는 것을 확인하였으며 지표지질 및 광상조사를 수행하여 1:1,000 축척의 정밀 지질도 및 광상분포도를 작성하였다. 지질 및 광상 조사와 병행하여 토양 지화학 탐사를 수행하였으며, 50 m 간격으로 총 114개 지점에 대한 피팅탐사를 실시하여 토양과 노두시료를 채취 분석 하였고, ICP-AES를 이용하여 Cr, Ni, Fe, Mn에 대한 지화학이상대도를 작성하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.139-139
• /
• 1999

다이아몬드는 지구상에서 가장 단단한 물질로 잘 알려져 있을 뿐만 아니라 공업적 측면에서 볼 때, 여러 가지 특출한 성질들을 동시에 지니고 있다. 인장강도, 압축강도, 탄성계수 등 기계적 특성이 우수하고 넓은 광투과성과 내열, 내화학, 내방사성을 지니고 있으며, 열전도율이 높고 전기적으로 절연체이다. 또한 hole이동도가 높고 도핑에 의해서 반도체적 특성을 나타낸다. 이와 같이 매우 뛰어난 성질을 공업적으로 응용하기 위하여 이전부터 많은 연구가 행해져 왔으며, 1980년대에 들어와 박막이나 코팅 형태로의 합성이 가능한 기상합성법이 큰 발전을 보임으로써 다이아몬드의 우수한 특성을 여러 분야에서 폭넓게 응용할 수 있게 되었다. 특히 마찰 응용분야에 최적의 재료로 추천되고 있다. 지금도 Epitaxial 다이이몬드를 기지 위에 성장시키고 다결정질박막을 여러 가지 비다이아몬드(Si, W, Mo 등) 기지 위에 성장시키는 연구가 계속되고 있으며 공구강 위엥 경질코팅으로써 한층 개선된 다이아몬드박막 제조를 위한 수많은 연구노력들이 집중되고 있다. 그러나 일반탄소강에 다이아몬드박막을 성장시키기 위한 많은 노력들은 크게 바람직하지 않은 non-diamond carbon(black carbon or graphitic soot)의 형성 때문에 방해를 받고 있다. 계면에서 이들의 형성은 증착된 다이아몬드박막과 금속기지의 저조한 밀착력을 나타내게 된다. 이외 같이 다이아몬드박막의 응용을 위하여 다이아몬드피막에 요구되는 중요한 조건은 기지에 대해서 강한 밀착력을 나타내는 것이며, 동시에 상대물에 대하여 낮은 마찰계수를 가져야 한다. 그러나 다이아몬드와 금속기지는 서로 다른 열챙창계수(각각 0.87$\times$10-6K-1, 12$\times$10-6K-1)의 차이로 인하여 밀착력이 현저히 떨어진다는 단점으로 인해 산업화에 많은 제약을 받아왔다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 연구에서는 다이아몬드박막과 금속기지 사이에 중간층을 이용하는 방법을 제안하였다. 이러한 시도는 일반적으로 중간층 형성 금속인 Ti 또는 TiN 등이 적용되었으나 원하는 결과를 얻지 못하였다. 즉 carbon과 Fe의 상호확산, non-diamond carbon상의 형성 그리고 열잔류응력을 완화시키고 일반탄소강 위에 다이아몬드박막을 형성시켜 우수한 밀착력을 얻기 위한 목적에 미흡하였던 것이다. 이에 중간층으로 Cr 또는 Cr계 화합물 박막을 이용하였는 바, 이 중간층을 이용한 결과 우수한 밀착력을 나타내는 다이아몬드박막을 얻었으며 열적, 구조저으로 모재와 다이아몬드에 적합한 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구에 의해 얻어진 결과들은 재료 가공을 위하여 높은 경도와 내마모성등이 요구되는 절삭공구나 금형의 수명 향항에 크게 기여할 것이며 산업적으로 큰 응용이 기대된다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제1권2호
• /
• pp.45-52
• /
• 1983

Many pressure vessels for the hot H$\sub$2//H$\sub$2/S service are made of 2+1/4Cr-1Mo steel with austenitic stainless steel overlay to combat agressive corrosion due to hydrogen sulfide. Hydrogen dissolves in to materials during operation, and sometimes gives rise to unfore-seeable damages. Appropriate precautions must, therefore, be taken to avoid the hydrogen induced damages in the design, fabrication and operation stage of such reactor vessels. Recently, hydrogeninduced cracking (or Disbonding) was found at the interface between base metal and stainless weld overlay of a desulfurizing reactor. Since the stainless steel overlay weld metal is subjected to thermal and internal-pressure loads in reactor operation, it is desirable for the overlay weld metal to have high strength and ductility from the stand point of structural safety. In section III of ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Post-Weld Heat Treatment(PWHT) of more than one hour per inch at over 1100.deg. F(593.deg. C) is required for the weld joints of low alloy pressure vessel steels. This heat treatment to relieve stresses in the welded joint during construction of the pressure vessel is considered to cause sensitization of the overlay weld metal. The present study was carried out to make clear the diffusion of carbon migration by PWHT in dissimilar metal welded joint. The main conclusion reached from this study are as follows: 1) The theoretical analysis for diffusion of carbon in stainless steel overlay weld metal does not agree with Fick's 2nd law but the general law of molecular diffusion phenomenon by thermodynamic chemical potential. 2) In the stainless steel overlay welded joint, the PWHT at 720.deg. C for 10 hours causes a diffusion of carbon atoms from ferritic steel into austenitic steel according to the theoretical analysis for carbon migration and its experiment. 3) In case of PWHT at 720.deg. C for 10 hours, the micro-hardness of stainless steel weld metal in bonded zone increase very highly in the carburized layer with remarkable hardening than that of weld metal.