In order to improve the power of hydride heat pump, prototype heat pump was constructed using $Zr_{0.95}Ti_{0.05}Cr_{0.9}Fe_{1.1}$-$Zr_{0.9}Ti_{0.1}Cr_{0.6}Fe_{1.4}$ which had very good hydrogenation properties. The power changed with operating parameter such as cycle time, air flow rate, and temperature of hot air was investigated. The power shows maximum value with cycle time. The power increased with air flow rate and temperature of hot air. The power of the heat pump was $65-72 Kcal/Kg-alloy{\cdot}h$ under optimum operating condition, which was superior to that the system using $LaNi_{0.9}Al_{0.3}-MmNi_{4.15}Al_{0.66}Fe_{0.2}$ alloy pairs.
Hot-dip aluminized coating has been widely used to protect steel substrate against corrosion. In this study, the corrosion behavior of hot-dip aluminized type 409L (11% Cr) stainless steel (SS) was investigated using macro- and micro-scale polarization tests. An Al-Fe-Si alloy layer that was formed due to inter-diffusion of alloying elements between Al coating and SS substrate was observed between Al coating and 409L SS substrate. In both macro- and micro-scale polarization tests, the corrosion potential ($E_{corr}$) of the 409L SS substrate was much nobler than that of the Al coating and alloy layer. $E_{corr}$ of the alloy layer was between that of Al coating and 409L SS substrate. This indicates that the alloy layer can act as a buffer between the more active Al coating and the nobler SS substrate for pit growth in aluminized SS. The presence of the alloy layer appears to be helpful in hindering pitting corrosion of aluminized SS.
To overcome the undesirable deformation, peeling off and geometrical restrictions which were mainly caused by differences in thermal expansion coefficients during the cladding of aluminum strip and stainless strip, new processing method based on vacuum die casting is designed and implemented in fabricating Fe-17wt%Cr steel (stainless steel). To increase cast-bonding ability, the surface of Fe-17wt%Cr steel is electrochemical etched to have optimum pit size (above 0.2 mm) and pit density (above 30%). The implementation of vacuum die casting by using surface treated stainless steel (Fe-17wt%Cr Steel) produces good trial products having acceptable cast-bonding ability. The enabling conditions for cast-bonding are pouring temperature $690^{\circ}C$, filling speed 30 m/sec and casting pressure $800\;kg/cm^2$. The microscopic observation of cast-bonded Al/Fe-17wt%Cr steel does not show any evidence of intermetallic compounds. The bonding strength of trial products is $150-400\;kg/cm^2$ and this is stronger than conventionally cladded metal having $30-70\;kg/cm^2$.
Lattice structure, hydrogen absorption characteristics, discharge capacity and cycle life of $V_{22}Ti_{16}Zr_{16}Ni_{39}X_7$(X= Cr, Co, Fe, Mn, Al) alloys were investigated. The matrix phases of these alloys were the C14 Laves phase. Chromium-containing alloy had a vanadium-rich phase in addition to the Laves phase. The chromium, maganese, or aluminum-containing alloys had lower hydrogen equilibrium pressure and larger hydrogen absorption content than the cobalt or iron-containing alloys. The discharge capacities of these alloys were 270~330mAh/g. The discharge capacity according to the alloying element X decreased in the order of Mn>Cr>Co, Al)Fe. The charge/discharge cycle lives of the chromium, cobalt or iron-containing alloys were longer than those of maganese or aluminum-containing alloys due to the lower vanadium dissolution rate.
Properties of Ni-base superalloys of Nimonic 80A alloy system were investigated by the observation of microstructures, precipitates ana hardness as a function of the chemical compositions ana the paths of heat treatment. The higher hardness values showed, the higher Ti/Al ratio among high compositions of Cr and Co element. The lower (Ti+Al) and Fe contents decreased in the same Ti/Al ratio, the higher hardness values showed. This results are considered that coherent deformation was increased with increasing Ti/Al ratio. Hardness showed higher value when Cr contents was $18 wt\%$ less than $21wt\%Cr$. In $3.15 wt\%$Co alloy, $\gamma'$ phase was very fine as around 50nm and, its volume fraction and hardness showed the highest value by 2step-aging treatment.
The microstructural changes of Fe-20Mn-12Cr-1Cu alloy have been studied during high temperature gas nitriding (HTGN) at the range of $1000^{\circ}C{\sim}1150^{\circ}C$ in an atmosphere of nitrogen gas. The mixed microstructure of austenite and ${\varepsilon}$-martensite of as-received alloy was changed to austenite single phase after HTGN treatment at the nitrogen-permeated surface layer, however the interior region that was not affected nitrogen permeation remained the structure of austenite and ${\varepsilon}$-martensite. With raising the HTGN treatment temperature, the concentration and permeation depth of nitrogen, which is known as the austenite stabilizing element, were increased. Accordingly, the depth of austenite single phase region was increased. The outmost surface of HTGN treated alloy at $1000^{\circ}C$ appeared Cr nitride. And this was in good agreement with the thermodynamically calculated phase diagram. The grain growth was delayed after HTGN treatment temperature ranges of $1000^{\circ}C{\sim}1100^{\circ}C$ due to the grain boundary precipitates. For the HTGN treatment temperature of $1150^{\circ}C$, the fine grain region was shown at the near surface due to the grain boundary precipitates, however, owing to the depletion of grain boundary precipitates, coarse grain was appeared at the depth far from the surface. This depletion may come from the strong affinity between nitrogen and substitutional element of Al and Ti leading the diffusion of these elements from interior to surface. Because of the nitrogen dissolution at the nitrogen-permeated surface layer by HTGN treatment, the surface hardness was increased above 150 Hv compared to the interior region that was consisted with the mixed microstructure of austenite and ${\varepsilon}$-martensite.
Mechanical properties and microstructure were investigated on vacuum induction melted $Fe_3A1$base alloys of $DO_3$ structure. Specal emphasis were put on the effect of alloy chemistry, grain size and process(rolling, directional solidification) on mechanical properties of Fe-22.5-39at.%Al at elevated temperature between room temperature and $800^{\circ}C$. grain size of as-cast alloys is refined by rolling from 1mm to $80\mum$. Tensile strength of Fe-24.lat.%AI was about 404MPa at the critical ordering temperature, and the fracture strain of the alloy was 1-2% at room temperature. An inverse temperature dependence of the strength is noticed as-cast $Fe_3A1$. The presence of Cr and Zr do not affect the room temperature ductility and high temperature strength. Fracture strain of directionally solidified(DS) $Fe_3A1$ is about 1%at room temperature, but is about 60%at. $T_C$(550^{\circ}C)$. Tensile strength of DS alloy is lower than that of as-cast alloy at $530^{\circ}C$ and $430^{\circ}C$. Failure mode at room temperature varies from transgranular fracture to intergranular fracture with the addition of Al. the failure mode also varies from mixed(transgranular+ intergranular) mode between room temperature and $500^{\circ}C$ to intergranular mode above $550^{\circ}C$
본 연구에서는 배기 가스 촉매정화용 금속담체 지지체의 접합특성을 향상시키기 위하여, 브레이징 접합부의 고온내산화성에 미치는 브레이징 합금원소의 영향을 고찰하였다. 브레이징은 Ni계 합금인 BNi-5 분말(Ni-Cr-Si계합금)과 MBF-50 foil(Ni-Cr-Si-B계 합금)을 사용하여 $1200^\circC$의 진공중에서 행하였다. 약 1-1.5 wt%의 B을 함유한 MBF-50으로 브레이징된 시편이 BNi-5로 브레이징된 시편에 비해 내산화성이 떨어지는 것으로 나타났으며. 이것은 합금/브레이징 계변을 따라 형성된 Kirkendall void를 통한 산소의 빠른 침투로 인한 것으로 생각된다.
The sulfidation behavior of a sputter-deposited amorphous coating of 69.0%Nb-16.9Ni-11.9%Al-2.2%Si (at.%) has been investigated as a funtion of temperature.(973-1173K) in pure sulfur pressure of 0.01atm. The sulfidation kinetics of the casting obyed the parabolic rate low over the whole temperature ranges studied. The stlfidation rate increased with the temperature, as expected. The sulfide scale, the composition of which was $Al_2S_3,\;NbS_2,\;Ni_{3-x}S_2\;and\;FeCrS_4$, formed on the amorphous coating was primarily bilayered. Both the outer fastgrowing non-protective 4Al_2S_3$scale and the inner slowly-growing protective $NbS_2$,/TEX> scale and the inner slowly-growing protective $NbS_2$ scale had some Fe and Cr dissolution, which evidently came from the base substrate alloy of stainless steel type 304. Belows the coating, Kirkendall void formation was noticed. Nevertheless, a dramatic improvement of sulfidation resistance was achieved by sputter-depositing Nb-2 Ni-Al-Si layer on the stainless steel 304.
The changes in the microstructures and $D0_3{\leftrightarrow}B2$ transition temperature were investigated for Fe-30at.%AI-5at.%Cr alloy with the ordered $D0_3$, structure when Ti, Hf and Zr were added respectively. The addition of Cr has no effect on the microstructure. However, as the amount of Ti addition increased, the grain size became smaller. Addition of Ti+Hf, Ti+Zr and Ti+Hf+Zr also showed the similar effect. When 20at.% of Ti was added, the second phase precipitates on the substrate. The addition of Cr, Hf and Zr alone has no effect on $D0_3{\leftrightarrow}B2$ transition temperature. However, as the amount of Ti addition increased by 5, 10, 15 and 20at.%, the transition temperatures showed 929, 930, 960 and $930^{\circ}C$ respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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