This study is concerned with tensile and Charpy impact properties of high-strength bainitic steels fabricated by controlled rolling process. Six kinds of steels were fabricated by varying finish rolling temperature, start cooling temperature, and cooling rate, and their microstructures and tensile and Charpy impact properties were investigated. Their effective grain sizes were also characterized by the electron backscatter diffraction analysis. The microstructures of the steels rolled in the single phase region were most similar to those of the steels rolled in the two phase region. The steels cooled from $700{^{\circ}C}$ were composed mainly of granular bainites, while those cooled from $600{^{\circ}C}$ contained a number of bainitic ferrites, which resulted in the decrease in ductility and upper shelf energy in spite of the increase in strength. In the steels cooling from $600^{\circ}C$, fine acicular ferrites were well formed when the cooling rate was slow, which led to the best combination of high ductility, high upper shelf energy, and low energy transition temperature according to the decrease in the overall effective grain size due to the presence of acicular ferrites having smaller effective grain size.
본 연구의 목적은 고강도 H형강 기둥재(beam-column)의 폭두께비에 관한 기준을 조사하고 좌굴내력을 평가하여, 강구조 한계상태설계기준과 허용응력설계기준(안)과 비교함으로써, 고강도강을 사용한 기둥부재 설계시 적용된 기준식의 타당성을 검토하기 위한 것이다. 실험에 사용된 고강도강은 SM520TMC, SM570Q 등을 사용하였고, 강재의 기계적 성질과 단주의 응력-변형도 관계를 파악하기 위하여 인장시험 및 단주압축시험을 실시하였다. 또한 고강도강 기둥재의 좌굴내력을 산정하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 수치해석에 사용된 축력-모멘트-곡률 관계는 단주압축실험에서 구해진 응력-변형도 관계를 사용하였다
Recently, as steel structures become higher and more long-spanned, application of high-strength steels is increasing gradually. However, criteria and example for design of high-strength steel are not built up. exiting criteria for structural steels is not proper for economical design of high-strength steel. Moreover, exiting criteria will be decrease the fatigue performance of steel bridge using high-strength steel. Therefore, criterion for application of high-strength steel must be established. In this paper, the behavior of plate girder using high-strength vertical stiffeners was clarified by carrying out layer elastic-plastic finite element analysis using finite deformation theory. In order to optimize the design and construction of plate girder using high-strength vertical stiffener, criterion for application of high-strength vertical stiffener is proposed.
The hydrogen embrittlement susceptibility of high strength TRIP/TWIP steels with the tensile strength of 600Mpa to 900Mpa grade was investigated using cathodically hydrogen charged specimens. TWIP steels with full austenite structure show a lower hydrogen content than do TRIP steels. The uniform distribution of strong traps throughout the matrix in the form of austenite is considered beneficial to reduce the hydrogen embrittlement susceptibility of TWIP steels. Moreover, an austenite structure with very fine deformation twins formed during straining could also improve the ductility and reduce notch sensitivity. In Ubend and deep drawing cup tests, TWIP steels show a good resistance to hydrogen embrittlement compared with TRIP steels.
The effects of ageing treatment on the mechanical properties of two Cu-bearing HSLA(High Strength Low Alloy) steels, HSLA-A and HSLA-B ,were studied by means of SEM, TEM, tensile, charpy impact and hardness tests. These steels showed excellent combination in strength and toughness at an ageing of $650^{\circ}C$ by the precipitation of $\varepsilon$-Cu and low carbon alloying. The peak strength was achieved at an ageing of 50$0^{\circ}C$ in both steels, while the impact energy was very low in this peak strength. With ageing temperature above this temperature, strength was decreased whereas impact energy increased. A marked increase in hardness above 675$^{\circ}C$ was associated with the formation of “M-A constituents” which forms during cooling from austenite-ferrite two phase region. The impact transition temperature of HSLA-A and HSLA-B steels were -l$25^{\circ}C$ and -145$^{\circ}C$, respectively.
Four air hardening steels with carbon, silicon, manganese, chromium, and molybdenum variations have been used in this study to find out the optimal chemical compositions of steels with over 1200 MPa tensile strength for automotive subframe. The dimensional changes after heat treatment were determined for two automotive parts with open and closed cross sections using 3D scanner. When four steels were austenitized at 900℃ for 30 seconds, cooled at 3℃/s, reheated to 450℃ for 10 seconds followed by air cooling to simulate hot-dip galvanizing treatment showed ultra high tensile strength over 1200 MPa. Rear floor cross member with open cross section revealed much bigger dimensional changes than subframe with closed cross section after heat treatment at 900℃ for 20 minutes followed by air cooling.
High strength steels are widely used as tribo-materials in the field. Previous study revealed that for mild steel, the states of strain on the worn surface measured by X-ray diffraction has a good relationship with the state of wear. The objective of this study is to identify the relationship between the state of strain on the worn surface and the state of wear in high strength steels. Sliding wear tests were carried out using several hardened steels. X-ray diffraction tests were conducted to analyze the state of strain on the worn surface during wear. The experimental results indicated that the state of strain on worn surface in the hardened steel shows the same tendency as in the mild steel. It is clear that change of half value width on the worn surface as a function of sliding speeds is broadly similar in shape to wear characteristics curve and its magnitude has a good relationship with the wear rate at two different wear modes in the hardened steel.
In recent years, the construction of high-rise buildings are promoted. According to these, there are many needs about new technologies to strengthen the building performance and high-strength steel is regarded as one of these for promoting building performance. In Korea, high-strength steels which stress are over 600MPa are on market and in aborad, super high-strength steels over 1000MPa are developing and they expected to promote the building performance. But there are still doubts about applying high-strength steel members because of size effect and worry of brittle fracture. In this reports, we propose results of performance and analysis tests for use with general steel. We propose the characteristic of high-strength steels first and next the results of performance test to show they satisfy the performance that designers expect. And last, we compare the results of test and analysis for acquire the alanysis reliability in non-linear analysis with high-strength steels.
The mechanical and microstructural properties in high heat input welds of home-made SM 50 high strength steels were investigated and compared with the manual shielded metal arc welds. Also, the fracture toughnesses of the simulated weld-bonds with various thermal cycles were quantatively examined in order to provide the basic data for further development of the high strength steels for high input welding. Main results obtained are as follows. (1) The embrittlement degree and the coarse grained region in high heat input welds appear to be extraordinarily large compared with the manual shielded metal arc welds, while the difference in change of nicrohardness is not so large in both welds. (2) The embrittleness in high heat input weld-bonds is mainly affected by the size of coarse grain rather than the microstructure. (3) The fracture toughness in high heat input weld-bonds can be improved by controlling the cooling rate from 800.deg.C to 500.deg.C rapidly.
Recently ultra high strength steels(UHSS) has been widely applied to the structural or safety components in the automotive industry. Specially, hot stamping boron steel 22MnB5 has shown the crash-resistant characteristics when applying to bumpers and pillars. Lap joint Laser welding of the hot stamped and die quenched sheets of Boron steel was carried out using 3kW Nd/YAG laser. The appropriate Lap joint laser welding conditions were founded separately for four lap joint combinations. The lower sheest is a hot stamped sheet in common and the upper sheet is selected among the hot stamped steel and high strength steels such as SPCC, 370MPa, and 590MPa grade high strength steels. Cross bead sections and local hardening and softening were observed as well as tensile-shear test results.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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