Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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1999.08a
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pp.366-372
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1999
The deformation behavior of commercial stainless steels under hot rolling conditions was investigated by means of hot compression tests performed in the temperature range 800$^{\circ}C$ to 1200$^{\circ}C$. The measured flow stress-strain curves were analyzed by using a simple flow stress model. It was found that the reference strength of stainless steels are much higher than that of carbon steel and that nitrogen and molybdenum alloying greatly increases flow stress of austenitic stainless steel. Ferritic and duplex stainless steel showed comparatively low flow stresses. The flow stress model, which correlates the flow stress with temperature and strain rate, was applied to predict roll forces during hot-plate rolling of stainless steels.
Plasma nitriding of stainless steels has been investigated over a range of temperature from 400 to $500^{\circ}C$ and time from 10 to 20 hours. Characterization of systematic materials was carried out in terms of mechanical properties and corrosion behaviors. The results showed that plasma nitriding conducted at low temperatures not only increased the surface hardness, but also improved the corrosion resistance of STS 316L, STS409L, and STS 420J2. It was found that plasma-nitriding treatment at $500^{\circ}C$ resulted in increasing the corrosion performance of STS 409L and STS 420J2, while STS 316L was observed with server and massive damage on surface due to the formation of CrN.
The investigation on the behaviour of cold-formed stainless steel non-slender circular hollow section columns is presented in this paper. The normal strength austenitic stainless steel type 304 and the high strength duplex materials (austenitic-ferritic approximately equivalent to EN 1.4462 and UNS S31803) were considered in this study. The finite element method has been used to carry out the investigation. The columns were compressed between fixed ends at different column lengths. The geometric and material nonlinearities have been included in the finite element analysis. The column strengths and failure modes were predicted. An extensive parametric study was carried out to study the effects of normal and high strength materials on cold-formed stainless steel non-slender circular hollow section columns. The column strengths predicted from the finite element analysis were compared with the design strengths calculated using the American Specification, Australian/New Zealand Standard and European Code for cold-formed stainless steel structures. The numerical results showed that the design rules specified in the American, Australian/New Zealand and European specifications are generally unconservative for the cold-formed stainless steel non-slender circular hollow section columns of normal and high strength materials, except for the short columns and some of the high strength stainless steel columns. Therefore, different values of the imperfection factor and limiting slenderness in the European Code design rules were proposed for cold-formed stainless steel non-slender circular hollow section columns.
Because of its rustproof property, stainless steel is widely used in kitchen appliances, building materials, electronics, chemical plants and automobile exhausts. In addition, the utilization of stainless steel for fuel cell application is growing. As the demand for this material increases, it is necessary to study the basic properties of stainless steel such as corrosion resistance, heat transfer, formability, cutting or shearing ability and weldability. In this article, the mechanical properties, formability and press forming performance of stainless steel are reviewed. Since temperature and strain rate affect the press forming performance of STS304(austenitic) stainless steel, the influence of these parameters on the plastic behavior should be investigated. Moreover, measures for the prevention of ridging of STS430(ferritic) and delayed fracture of STS430, which respectively appear during and after press forming, should be considered. Recently, stainless steel sheets with a thickness lower than 0.2 mm have been widely used in applications for mobile phone, digital camera and fuel cell separator. Therefore, there is a growing interest of studying the grain size effect and plasticity at the crystal scale in order to understand the anisotropic behavior and micro forming ability of thin sheets. This review paper was written with the objective of helping engineers and researchers to understand the forming characteristics of stainless steel and to establish standards in plastic forming techniques.
Stainless steel can be classified into three categories depending on the microstructure as austenitic stainless steel, ferritic stainless steel and martensitic stainless steel. Generally, stainless steel is extremely resistant to corrosion as the name implies. However, under specific environments, susceptibility to localized corrosion such as pitting, intergranular corrosion and stress corrosion cracking increases. This paper reviewed the state of arts on intergranular corrosion mechanisms, countermeasures on intergranular corrosion and intergranular corrosion test methods. Intergranular corrosion is mostly related with chromium depletion at the grain boundary and sometimes with segregation of electroactive elements in solution annealed stainless steel. Countermeasures on intergranular corrosion include avoiding chromium depletion by heat treatment and the addition of alloying elements. Sensitization evaluation of stainless steel was performed either through acid immersion test or electrochemical test. The methods were standardized in (Japanese Industrial Standards). Even though are useful in evaluating the degree of sensitization for industrial purpose but do not provide detailed information about sensitization mechanism, cause and chromium profile.
Isavand, S.;Bodaghi, M.;Shakeri, M.;Mohandesi, J. Aghazadeh
Steel and Composite Structures
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v.18
no.1
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pp.1-28
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2015
In this paper, the dynamic response of functionally gradient steel (FGS) composite cylindrical panels in steady-state thermal environments subjected to impulsive loads is investigated for the first time. FGSs composed of graded ferritic and austenitic regions together with bainite and martensite intermediate layers are analyzed. Thermo-mechanical material properties of FGS composites are predicted according to the microhardness profile of FGS composites and approximated with appropriate functions. Based on the three-dimensional theory of thermo-elasticity, the governing equations of motionare derived in spatial and time domains. These equations are solved using the hybrid Fourier series expansion-Galerkin finite element method-Newmark approach for simply supported boundary conditions. The present solution is then applied to the thermo-elastic dynamic analysis of cylindrical panels with three different arrangements of material compositions of FGSs including ${\alpha}{\beta}{\gamma}M{\gamma}$, ${\alpha}{\beta}{\gamma}{\beta}{\alpha}$ and ${\gamma}{\beta}{\alpha}{\beta}{\gamma}$ composites. Benchmark results on the displacement and stress time-histories of FGS cylindrical panels in thermal environments under various pulse loads are presented and discussed in detail. Due to the absence of similar results in the specialized literature, this paper is likely to fill a gap in the state of the art of this problem, and provide pertinent results that are instrumental in the design of FGS structures under time-dependent mechanical loadings.
Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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v.36
no.5
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pp.377-383
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2016
The effect of long-term aging degradation on magnetic properties of ferritic 11Cr low-carbon steel was investigated. Coercivity and hysteresis loss measured from the hysteresis loops decreased with long-term aging time and showed that the relation was well fitted by a second order exponential function. Vickers hardness also decreased with aging time and resulted in mechanical softening. In addition, the microstructural evolution was observed by the scanning electron microscopy, backscattered electron image and X-ray diffraction. The $Cr_{23}C_6$ precipitates along grain boundary grew fast and Laves ($Fe_2W$) phase on martensitic lath boundaries in interior grains was developed. The solid solution atoms depleted in matrix and lath subgrains recovered owing to precipitate coarsening with long-term aging degradation. There was a close relation with softening of magnetic and mechanical properties.
Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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v.10
no.1
s.20
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pp.51-54
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2004
In recently days, the breed fish farm is increased in the beach side for farming fish. In such a farm, the heater is requested for preventing freezing in cold season. The heating material are requested high corrosion resistance and strength for endurance high corrosive salt and pressure. In case of low corrosion resistance and/or strength, the heating element shall be broke down and eventually make spillage or leaking contaminated salt. In the most cases, crevice corrosion is localized form of corrosion usually associated with a stagnant solution on the micro-environmental level. In this study, the crevice corrosion of Ferritic type 430 stainless steel is investigated. The size of specimen is $15{\times}20{\times}3mmt$. Test solution is 1N H2SO4 + 0.05N NaCl. The artificial crevice gap size is $0.24{\times}3{\times}15mmL$. Crevice corrosion is measured under applied voltage 300mV(SCE) to the external surface. the result of this study showed that 1) the induced time for initiation of crevice is 750seconds, 2) potential is dropped in the crevice from the top of gap opening from -320 to -399mV. The result confirmed that the potential drop(IR mechanism) in the crevice is one of mechanism for crevice corrosion.
Kim, Myung-Bok;Kim, Sang-Ju;Lee, Bong-Keun;Yuan, Xin Jian;Yoon, Byoung-Hyun;Woo, In-Su;Kang, Chung-Yun
Korean Journal of Metals and Materials
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v.48
no.4
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pp.289-296
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2010
The effects of heat input and different microstructureswere investigated on the tensile-shear properties of an arc-brazed joint of theferritic stainless steel 429EM using a Cu-Si insert alloy. The brazing speed was fixed at 800 mm/min whilethe brazing current varied from 80 to 120A. For abrazing current lower than 100A, fracturing occurred at the joint root in the direction perpendicular to the tensile load. As the brazing current increased to 120A, fracturing occurred at the base metal or the joint root. The joint and the base metal had very similar yield and tensile load values. However, the amount of elongation was decreased considerably compared to when the base metal was used. The fracturing began at the triple point of the root part and was classified into three types. The difference in the tensile-shear properties was closely related to the three fracture types.
A typical ferritic/martensitic (F/M) steel sheet was subjected to pulsed laser surface remelting (LSR) and corrosion test in lead-bismuth eutectic (LBE) at 550 ℃. There present two modification zones with distinct microstructures in the LSRed specimen: (1) remelted zone (RZ) consisting of both bulk δ-ferrite grains and martensitic plates and (2) heat-affected zone (HAZ) below the RZ, mainly composed of martensitic plates and high-density precipitates. Martensitic transformation occurs in both the RZ and the HAZ with the Kurdjumov-Sachs and Nishiyama-Wassermann orientation relationships followed concurrently, resulting in scattered orientations and specific misorientation characteristics. Hardnesses of the RZ and the HAZ are 364 ± 7 HV and 451 ± 15 HV, respectively, considerably higher than that of the matrix (267 ± 3 HV). In oxygen-saturated and oxygen-depleted LBE, thicknesses of oxide layers developed on both the as-received and the LSRed specimens increase with prolonging corrosion time (oxide layers always thinner under the oxygen-depleted condition). The corrosion resistance of the LSRed F/M steel in oxygen-saturated LBE is improved, which can be attributed to the grain-refinement accelerated formation of dense Fe-Cr spinel. In oxygen-depleted LBE, the growth of oxide layers is very low with both types of specimens showing similar corrosion resistance.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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