• 한국주조공학회지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.58-66
• /
• 1989

The effect of heat treating temperature and ${\alpha}$ phase In the ${\beta}$ phase matrix were investigated for ${\beta}-CuZnAl$ shape memory alloys by tension test, fatigue test, and shape memory effect test. After heat treatment at $677^{\circ}C$, $750^{\circ}C$, $800^{\circ}C$ and $850^{\circ}C$ for 10 min. respectively, static fracture stress(${\sigma}_f$), fatigue fracture stress(${\tau}_{max}$) at $10^6$ cycle, and elongation(${\epsilon}_f$) was $24.2kg/mm^2$, $17.21kg/mm^2$ and 11.8%, respectively. As heat treating temperature decreased, fracture surfaces of the specimens were changed from the intergranular to the transgranular fracture mode. Especially, the a phase precipitated in the ${\beta}$ phase matrix had an effect on crack propagation and the fracture surface was characterized by dimple-like pattern when crack propagated in transgranular cracking mode. Precipitation of the ${\alpha}$ phase in the ${\beta}$ phase matrix lowered the transformation temperature by $10^{\circ}C$, and about 2.5 vol.% ${\alpha}$ phase did not affect the shape memory effect examined by the bending test.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제6권1호
• /
• pp.35-45
• /
• 1988

오-스테나이트계 스테인레스강에 대한 용접은 용접재료의 개발과 더불어 각종 산업계에 널리 이용되고 있으며 최근 Type 303 오-스테나이트계 스테인레스강 등은 free machining재로써 널리 응용되고 있다. 그러나 이 303계는 피삭성, 절삭성, 칩형성개선을 위한 특수원소(Se, S 등)의 첨가 때문에 용접성에 문제점을 제기하고 있다. 본 연구에서는 Type 303을 중심으로 AISI 304-316NG 및 347NG계의 오-스테나이트계 스테인레스강의 고온연성거동과 고온균열감수성(용접성)에 관한 연구에 대한 검토중 고온연성거동에 관하여 조사하였다. 고온연성평가는 Gleeble Simulator에 의하여 재료와 방향성에 따라 검토하였으며, 그 결과 모든 재료는 압연방향을 종방으로 시험하였을 때는 거의 유사한 고온연성을 나타내었으나 횡방향으로 시험하였을 때는 종방향에 비하여 연성저하를 나타내었다. 이와 같은 고온연성은 후속연구에서 검토될 고온균열 감수성과 밀접한 관련성에 의하여 용접성을 평가할 수 있다.

• Corrosion Science and Technology
• /
• 제17권4호
• /
• pp.147-153
• /
• 2018

Copper is used in various applications in environments favoring and enabling formation of biofilms by naturally occurring microbes. Copper is also the chosen corrosion barrier for nuclear waste in Finland. The copper canisters should have lifetimes of 100,000 years. Copper is commonly considered to be resistant to corrosion in oxygen-free water. This is an important argument for using copper as a corrosion protection in the planned canisters for spent nuclear-fuel encapsulation. However, microbial biofilm formation on metal surfaces can increase corrosion in various conditions and provide conditions where corrosion would not otherwise occur. Microbes can alter pH and redox potential, excrete corrosion-inducing metabolites, directly or indirectly reduce or oxidize the corrosion products, and form biofilms that create corrosive microenvironments. Microbial metabolites are known to initiate, facilitate, or accelerate general or localized corrosion, galvanic corrosion, and intergranular corrosion, as well as enable stress-corrosion cracking. Sulfate-reducing bacteria (SRB) are present in the repository environment. Sulfide is known to be a corrosive agent for copper. Here we show results from corrosion of copper in anoxic simulated ground water in the presence of SRB enriched from the planned disposal site.

• 한국재료학회지
• /
• 제26권7호
• /
• pp.353-358
• /
• 2016

The hydrogen embrittlement of two austenitic high-manganese steels was investigated using tensile testing under high-pressure gaseous hydrogen. The test results were compared with those of different kinds of austenitic alloys containing Ni, Mn, and N in terms of stress and ductility. It was found that the ultimate tensile stress and ductility were more remarkably decreased under high-pressure gaseous hydrogen than under high-pressure gaseous argon, unlike the yield stress. In the specimens tested under high-pressure gaseous hydrogen, transgranular fractures were usually observed together with intergranular cracking near the fracture surface, whereas in those samples tested under high-pressure gaseous argon, ductile fractures mostly occurred. The austenitic high-manganese steels showed a relatively lower resistance to hydrogen embrittlement than did those with larger amounts of Ni because the formation of deformation twins or microbands in austenitic high-manganese steels probably promoted planar slip, which is associated with localized deformation due to gaseous hydrogen.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제40권4호
• /
• pp.423-428
• /
• 2016

저압터빈 최종 단 블레이드는 응축 증기 내 농축된 불순물에 의해 조성되는 부식환경 하에서, 고속회전에 따른 높은 응력이 부가되어 응력부식 균열에 의한 파손이 빈번히 발생된다. 이러한 가혹 환경 하에서 블레이드의 안정적 사용을 위해서 내식성과 고 강도 특성 등을 갖춘 12% Cr 마르텐사이트계 스테인레스 강을 널리 적용한다. 본 논문은 마르텐사이트계 스테인레스 강으로 제작된 최종 단 블레이드가 정상운전 중 갑작스럽게 파손되어, 원인진단을 위해 파손 및 건전 블레이드를 대상으로 기계적 물성, 파단면 및 미세 조직 검사를 수행한 결과를 기술한 내용이다. 파손된 블레이드의 기계적 물성 시험결과 재질 사양서 기준에 비해 충격치는 낮고 경도는 높은 전형적인 재질 취성화 특성이 확인되었다. 또한, 파단면 검사결과 가지(branch)형태의 균열이 입계를 따라 진전하였고, 표면에서 Cl, S 등의 부식성분이 검출되었다. 이상의 결과들을 토대로 블레이드의 파손원인은 응력부식 균열임을 알 수 있었다.

• Corrosion Science and Technology
• /
• 제6권6호
• /
• pp.316-321
• /
• 2007

The effect of annealing on the pitting corrosion resistance of anodized Al-Mg alloy (AA5052) processed by equal-channel angular pressing (ECAP) was investigated by electrochemical techniques in a solution containing 0.2 mol/L of $AlCl_3$ and also by surface analysis. The Al-Mg alloy was annealed at a fixed temperature between 473 and 573 K for 120 min in air after ECAP. Anodizing was conducted for 40 min at $100-400A/m^2$ at 293 K in a solution containing 1.53 mol/L of $H_2SO_4$ and 0.0185 mol/L of $Al_2(SO_4)_3$. The internal stress generated in anodic oxide films during anodization was measured with a strain gauge to clarify the effect of ECAP on the pitting corrosion resistance of anodized Al-Mg alloy. The time required to initiate the pitting corrosion of anodized Al-Mg alloy was shorter in samples subjected to ECAP, indicating that ECAP decreased the pitting corrosion resistance. However, the pitting corrosion resistance was greatly improved by annealing after ECAP. The time required to initiate pitting corrosion increased with increasing annealing temperature. The strain gauge attached to Al-Mg alloy revealed that the internal stress present in the anodic oxide films was compressive stress, and that the stress was larger with ECAP than without. The compressive internal stress gradually decreased with increasing annealing temperature. Scanning electron microscopy showed that cracks occurred in the anodic oxide film on Al-Mg alloy during initial corrosion and that the cracks were larger with ECAP than without. The ECAP process of severe plastic deformation produces large internal stresses in the Al-Mg alloy; the stresses remain in the anodic oxide films, increasingthe likelihood of cracks. It is assumed that the pitting corrosion is promoted by these cracks as a result of the higher internal stress resulting from ECAP. The improvement in the pitting corrosion resistance of anodized AlMg alloy as a result of annealing appears to be attributable to a decrease in the internal stresses in anodic oxide films

• 비파괴검사학회지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.174-183
• /
• 1996

본 연구에서는 인코넬600 합금을 열처리 상태 및 변형속도 등이 서로 다른 SCC 발생 조건하에서 정변형 속도 시험법으로 인장시켜 그때 발생되는 AE신호와 균열 거동을 비교하므로서 SCC 발생 및 진전을 AE로서 적절히 탐지할 수 있는가를 연구하였고, AE로 탐지 가능한 초기의 최소 균열 크기를 측정하므로서 비파괴시험법으로서의 적용성을 평가하고자 하였다 실험 결과, IGSCC에서 발생되는 AE amplitude 준위는 연성파괴 및 기계적인 변형에서 발생되는 것들보다 큰 것으로 나타났으며, 이것은 AE amplitude준위가 AE발생원을 식별할 수 있는 중요한 변수가 될 수 있음을 의미한다. IGSCC 미소균열의 성장 및 주균열의 형성으로부터 주균열의 성장으로 전환되는 시점을 AE로 적절히 감시할 수 있음을 보였으며, AE로 탐지 가능한 최소 균열 크기는 길이 $200{\sim}400{\mu}m$, 깊이 $100{\mu}m$ 이하의 균열인 것으로 나타났다. 결론적으로 AE기술은 입계 응력 부식 균열의 진전을 조기 탐지할 수 있는 유용한 방법으로 평가되며 비파괴시험법으로서의 실제 적용 가능성도 높을 것으로 판단된다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.38-44
• /
• 2003

원자력발전소의 안전성등급 기기에 적용되는 비파괴검사는 실제 결함을 실현한 시험편을 사용하여 결함탐지능력을 검증하도록 하는 기량검증이 요구되고 있다. 가동중인 원전에서 발생 가능한 균열으로는 기계적 피로균열, 열 피로균열 및 입계부식균열 등이 있으나 본 연구에서는 기계적 피로균열을 대상으로 하였다. 인장 피로하중을 사용하여 기계적 피로결함을 제조하기 위해서 시험편을 설계하였고 원하는 피로결함 파면의 조도를 얻기 위해서 인가하중의 크기 및 사이클 수를 조절하여 피로결함을 발생시켰다. 발생된 결함에 대한 정확한 크기와 위치에 대한 물리적 정보를 얻은 후에 결함이 설계된 크기와 위치에 존재하도록 기밀용접을 실시하였다. 기밀용접 후 잔여 용접 흠은 가스 텅스텐 아크용접 및 플럭스 코어드 아크용접으로 채워졌다. 최종 완성된 피로결함 시험편을 방사선투과검사 및 초음파탐상검사를 통하여 검사한 결과, 설계된 길이와 깊이로 피로결함이 형성되었음을 확인하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.6.2-6.2
• /
• 2010

Stainless steel is widely known to have superior corrosion properties. However, in some harsh conditions it still suffers various kinds of corrosions such as galvanic corrosion, pitting corrosion, intergranular corrosion, chloride stress corrosion cracking, and etc. For the corrosion protection of stainless steel, the ceramic coatings such as protective silica film can be used. The sol-gel coating technique for the silica film has been extensively studied especially because of the cost effectiveness. It has been proved that silica can improve the oxidation and the acidic corrosion resistance of metal surface in a wide range of temperatures due to its high heat and chemical resistance. However, in the sol-gel coating process there used to engage a heat treatment at an elevated temperature like $500^{\circ}C{\sim}600^{\circ}C$ where cracks in the silica film would be formed because of the thermal expansion mismatch with the metal. The cracks and pores of the film would deteriorate the corrosion resistance. When the heat treatment temperature is reduced while keeping the adhesion and the density of the film, it could possibly give the enhanced corrosion resistance. In this respect, inorganic protective silica film was tried on the surface of stainless steel using a sol-gel chemical route where silica nanoparticles, tetraethoxysilane (TEOS) and methyltriethoxysilane (MTES) were used. Silica nanoparticles with different sizes were mixed and then the film was deposited on the stainless steel substrate. It was intended by mixing the small and the large particles at the same time a sufficient consolidation of the film is possible because of the high surface activity of the small nanoparticles and a modest silica film is obtained with a low temperature heat treatment at as low as $200^{\circ}C$. The prepared film showed enhanced adhesion when compared with a silica film without nanoparticle addition. The films also showed improved protect ability against corrosion.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.139-139
• /
• 2017

최근 환경오염 문제로 인한 연비 규제 강화 속도가 빨라지고 있으며 이에 따른 연비 향상 기술이 크게 대두 되고 있다. 연비 향상 기술 중 경량화 방안소재로 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg) 등의 비철금속을 주로 사용하고 있으며, 이중 알루미늄은 다른 경량화 금속소재보다 우수한 경쟁력을 가지고 있다. 하지만 경제적인 측면에서 철 대비 비용적인 어려움을 가지고 있고 용접성이 떨어지기 때문에, 자동차 부품의 일부만 알루미늄 소재를 선택하여 사용하고 있는 실정이며 알루미늄의 높은 이온화 경향으로 인해 기존 자동차 철강 소재와 접촉 시 쉽게 부식되는 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 알루미늄의 금속원소를 첨가하는 연구가 지속적으로 개발 되고 있다. 알루미늄 합금에서 마그네슘의 첨가는 좋은 용접성과 내식성, 강도를 향상시킨다. 하지만 3%이상의 마그네슘 첨가는 입계에 ${\beta}(Al_xMg_y)$석출상이 석출되게 되며, 입계에 연속적으로 형성된 ${\beta}(Al_xMg_y)$석출상은 응력 부식 균열 (Stress corrsion cracking)과 입계 부식(Intergranular corrosion)을 야기하는 결과를 가져온다고 알려져 있다. 이 문제를 해결하기 위해 Al 5000계열 합금의 Zn의 첨가를 통해 ${\tau}(Al_xMg_yZn_z)$을 입계에 석출시켜서 입계에 ${\beta}(Al_xMg_y)$상의 석출을 방지함으로써 내식성을 향상시키거나 Al 5000계열 합금의 열처리를 통해 ${\beta}(Al_xMg_y)$석출상을 고용시킴으로써 응력부식균열의 발생을 억제하는 연구도 있다. 하지만 열처리 후 Polarization test를 이용한 내식성 연구는 잘 안 알려져 있다. 따라서 이번 연구에서는 Al5000계열의 주조한 합금을 DSC분석을 통하여 ${\beta}(Al_xMg_y)$석출상의 고용 온도가 약 $470^{\circ}C$라는 것을 확인한 후, 실온에서 $100^{\circ}C/hr$으로 가열하고 조건에 따라 $450^{\circ}C$에서 3시간, 6시간, 12시간, 24시간, 30시간 항온 유지시킨 후 공냉을 진행하였다. 열처리를 마친 시편은 에폭시를 이용하여 마운팅 하였으며, 시편표면을 2000#까지 연마 후 증류수로 세척한 다음 질소를 이용하여 건조 후 분극 시험을 진행하였다. 3.5wt% NaCl 용액에서 분극 곡선을 통해 부식거동을 확인한 결과 24시간까지 시간이 증가 할수록 내식성이 우수해지는 것을 확인하였으며, 추가적으로 조직사진, SEM & EDS 분석과 XRD, TEM 분석을 통해 내식성은 입계에 존재하는 Mg의 조성이 감소하게 되면 내식성이 향상되는 것을 관찰하였다.