SiC materials have been extensively studied for high temperature components in advanced energy system and advanced gas turbine. However, the brittle characteristics of SiC such as low fracture toughness and low strain-to fracture still impose a severe limitation on practical applications of SiC materials. For these reasons, $SiC_f/SiC$ composites can be considered as a promising for various structural materials, because of their good fracture toughness compared with monolithic SiC ceramics. But, high temperature and pressure lead to the degradation of the reinforcing fiber during the hot pressing. Therefore, reduction of sintering temperature and pressure is key requirements for the fabrication of $SiC_f/SiC$ composites by hot pressing method. In the present work, Monolithic LPS-SiC was fabricated by hot pressing method in Ar atmosphere at 1760 $^{\circ}C$, 1780 $^{\circ}C$, 1800 $^{\circ}C$ and 1820 $^{\circ}C$ under 20 MPa using $Al_2O_3-Y_2O_3$ system as sintering additives in order to low sintering temperature. The starting powder was high purity ${\beta}-SiC$ nano-powder with an average particle size of 30 nm. Monolithic LPS-SiC was evaluated in terms of sintering density, micro-structure, flexural strength, elastic modulus and so on. Sintered density, flexural strength and elastic modulus of fabricated LPS-SiC increased with increasing the sintering temperature. In the micro-structure of this specimen, it was found that grain of sintered body was grown from 30 nm to 200 nm.
The present study was undertaken to evaluate the effect of temperature on the results of Charpy impact test for glass fiber reinforced polyurethane(GF/PUR) composites. The Charpy impact test were conducted in the temperature range from -50$^{\circ}$ to 50$^{\circ}$. The impact fracture toughness of GF/PUR composites was considerably affected by temperature and it was shown that the maximum value was appeared at room temperature. It is believed that sensitivity of notch on impact fracture energy were increased with decrease in temperature of specimen. As the GF/PUR composites exposed in low temperature, impact fracture toughness of composites decreased gradually owing to the decrease of interface bonding strength caused by difference of thermal expansion coefficient between the glass fiber/polyurethane resin. And decrease of interface bonding strength of composites with decrease in specimen temperature was ascertained by SEM photographs of Charpy impact fracture surface.
In this study, EH36 is thick steel plate, which welded by auto $CO_2$ gas welding machine, has been applied on offshore filed. The specimen was examined by indentation tester and it was measured for fracture toughness at $18^{\circ}C$, $0^{\circ}C$, $-20^{\circ}C$ and $-45^{\circ}C$ by low temperature chamber, respectively. The absorbed energy was got on same temperature by Charpy impact tester. The weld surface was observed for watch of changed crystalline structure by optical microscope, and fracture surface of impact test specimen were observed by scanning electron microscope(SEM).
본 연구에서는 이에 주목하고 잔존하는 잔유응력을 제거한 상태에서 PWHT가 용접 HAZ조직의 파괴인성에 어떠한 영향을 미치고 있느가와 잔유응력이 잔존된 상태에 서의 PWHT 유대시간과 가열속도가 파괴인성에 어떠한 영향을 미치는가를 알아보기 위 하여 공시재에 무응력과 일정응력을 가한 상태에서 유대시간과 가열속도를 변화시켜가 며 PWHT를 실족한 후 소성굽힘에 의한 COD파괴인성 시험 등을 통하여 PWHT의 영향을 검토하였다.
In this study, the effects of the pouring temperature, preheating temperature, surface condition and fraction of the wear resistant part on the production of duo-castings were investigated using a high Cr white cast iron with excellent abrasion resistance and a low Cr alloy steel with good toughness. The constituent materials of the duo-castings were designed to have high hardness, fracture toughness and abrasive wear resistance for the replacement of high Mn alloy steels with low abrasive wear resistance. In particular, the amount of abrasive wear of 17% Cr white cast iron was about 1/20 of that of high Mn alloy steel. There was an intermediate area of about 3mm due to local melting at the bonding interface of the duo-castings. These intermediate regions were different from those of the constituent materials in chemical composition and microstructure. This region led to fracture within the wear resistant part rather than at the bonding interface in the bending strength test. The bending fracture strengths were 516-824 MPa, which were equivalent to the bending proof strength of high Mn steel. The effects of various casting conditions on the duo-cast behavior were studied by simple pouring of low Cr alloy steel melt, but the results proved practically impossible to manufacture duo-castings with a sound bonding interface. However, the external heating method was suitable for the production of duo-castings with a sound bonding interface.
Tetragonal ZrO2 polycrystal (TZP), consisted of 90.24 mol% ZrO2-5.31 mol% Y2O3-4.45 mol% Nb2O5, were prepared using hot-press and mechanical properties and high-temperature degradation were investigated. The specimen, hot-pressed for 1 h at 140$0^{\circ}C$ in Ar atmosphere, exhibited flexural strength of 1010 MPa and fracture toughness of 7.5 MPam1/2 and experienced no low-temperature degradation below 40$0^{\circ}C$. However, as aged for 100h at temperatures higher than 40$0^{\circ}C$, TZP was suffered by high-temperature degradation due to an extensive cavitation caused by the oxidation of carbon. XPS observation revealed that the carbon incorporated in TZPs during hot-pressing exists as either an ether-type CO or a carbonyl-type C=O. Despite of the high-temperature degradation of t-ZrO2 co-doped with Y2O3 and Nb2O5, its flexural strength and fracture toughness were superior to those of the commercial 3 mol% Y2O3-TZP hot-pressed under the identical condition as determined before and after the aging treatments.
공냉에 의한 중탄소 비조질강과 직접 소입 방법에 의한 저탄소 비조질강의 강도와 인성에 대하여 미량 첨가 원소와 온도 및 냉각 속도의 영향을 조사하였다. 공냉에 의한 중탄소 비조질강은 페라이트-펄라이트 조직으로 V+Nb 복합첨가로 강도와 인성의 조합을 이룰 수 있었으며 연구 결과 최적 조합은 0.40C+0.12V+0.07Nb에 의한 인장 강도 831MPa, 충격 52.1J이었다. 직접 소입 방법에 의한 저탄소 비조질강은 마르텐사이트 조직으로 Mo에 의한 강도와 인성의 조합을 이를 수 있었으며 가장 양호한 조합은 0.12C+0.10V+0.03Nb+1.13Mo에 의한 인장강도 855MPa, 충격인성 108J로써 중탄소 비조질강에 비해 충격 인성이 2배 정도 향상되었다. 가열온도 110$0^{\circ}C$가 120$0^{\circ}C$에 비해 더 양호한 강도 및 충격 인성을 나타내었고, 냉각속도는 1.$2^{\circ}C$/s가 가장 양호한 결과를 나타내었다. 또한 합금원소와 온도 및 냉각속도가 강도, 충격인성, 오스테나이트 결정립 크기 그리고 펄라이트 층간거리에 미치는 영향을 중회귀분석하여 계량화하였다.
Spinel powders were synthesized at the comparatively low-temperature range(800~90$0^{\circ}C$) by the emulsion-hot kerosene drying method and the effects of kerosene-evaporative conditions on powder characteristics were investigated. In emulsion drying, more unagglomerated and sinterable powders could be synthesized through rapid evaporation of emulsion at the higher kerosene temperature. The completion of formation reaction of spinel observed at the low-temperature range confirmed the high reactivity of powders. The relative theoretical density and the fracture toughness of spinel pellets sintered at 1$650^{\circ}C$ for 4hrs. were 98% and 2.1MN/m3/2, respectively.
The ductile-to-brittle transition behavior of two austenitic Fe-18Cr-10Mn alloys with the combined addition of nitrogen and carbon was investigated in this study. The alloys exhibited a ductile-to-brittle transition behavior because of unusual brittle fracture at low temperatures unlike conventional austenitic alloys. The alloy with higher carbon content had higher yield and tensile strengths than that with lower carbon content due to the solid solution strengthening effect resulting from carbon addition. However, the increase in carbon content promoted the occurrence of intergranular fracture, and thus deteriorated the impact toughness. In order to develop successfully the austenitic Fe-18Cr-10Mn alloys with the excellent combination of strength and toughness in the future, therefore, more systematic studies are required to find the appropriate amount and ratio of nitrogen and carbon.
The effects of cooling rate on the microstructures, precipitation of Cu-cluster, .epsilon.-Cu and impact toughness of high strength low alloy(HSLA) steel were studied using hardness tester, impact tester, DSC(differential scanning calorimetry), AES(auger electron spectroscopy) and TEM(transmission electron microscopy). Not only the Cu-precipitates but also the segregation of Cu, As, Sb, P, S, N, Sn along grain boundary were not observed at the specimens heat treated from 800.deg. C to 300.deg. C with the cooling time of 12-125 sec. The Cu-cluster, .epsilon.-Cu are formed by introducing ageing after cooling and the effect of precipitates on hardening increase after cooling was the same in all cooling rate. The peak hardness was obtained at an ageing of 500.deg. C in all cooling conditions. The impact energy become higher as the cooling time increases. This fact can be explained to be due to the tempering effect applied on the cooling stage since the present alloy has a relatively high Ms temperature and the local high concentration of the retained austenite.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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