최근에 스테인리스강의 우수한 연성과 내식성 등의 재료적 특성으로 건축물의 구조용 강재로 적용하기 위한 많은 연구들이 수행되어 오고 있다. 특히, 니켈을 거의 함유하고 있지 않은 페라이트계 스테인리스강은 재료비 측면에서 니켈을 함유하고 있는 오스테나이트계 스테인리스강에 비해 저렴하고 탄소강에 비해서는 월등한 내식성능과 구조성능을 제공하기 때문에 그 사용성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 페라이트계 스테인리스강 용접접합부에 있어 용착금속이 아닌 모재 블록전단파단의 구조적 거동을 조사하기 위해 용접길이와 용접방법(아크, 티그)을 변수로 하여 단순인장 실험을 실시하였다. 용접접합부의 블록전단 거동은 용접에 의한 삼축응력효과 때문에 볼트접합부의 블록전단 거동과 상이하며, 현행설계기준식은 이러한 특성을 반영하지 못하고 있다. 티그용접 접합부의 변형능력과 최대내력이 아크용접 접합부보다 높게 나타났고, 현행기준식과 기존연구자에 의해 제시된 내력식에 의한 예측내력과 실험결과 최대내력을 비교 검토하였다.
An experimental investigation has been carried out to determine the effect of tempering temperature on the fatigue crack propagation behavior and mechanical properties using the quenched and tempered STS420 martensitic stainless steel. Heat treatments of tempering for two hours at the five different temperatures of 150.deg.C, 300.deg.C, 450.deg.C, 600.deg.C and 700.deg.C have been performed on the martensite obtained by air cooling the specimens austenitized for one hour at 1010.deg.C. Tensile strength, yield strength, hardness, .DELTA.K$_{th}$, C and m values of differently tempered specimens have been investigated by tensile, hardness and fatigue tests.s.
Stainless steel has been stably used closed by passivity oxidation films($Cr_2O_3$) is made by neutral atmospheric environment. However, passivity oxidation films of the surface of stainless steel occasionally comes to be destroyed in seawater which is influenced by an environment having halogen ion like $Cl^-$, then, localization corrosion comes to occur. Stainless steel 304 for shaft system material of the small-size FRP fishing boat on seawater environments made an experiment on simulation of sacrifical anode(Al, Zn). Through these experiment and study, following results have been obtained ; According to the field inspection and corrosion simulation, the corrosion on the 2nd class stainless steel shaft(STS 304) in FRP fishing boat has been verified to occur by crevice corrosion and galvanic corrosion etc.. According to the comparison and analysis of Stainless steel 304 shaft materials after simulation leaving unprotected and applying cathodic protection, unprotected shaft specimen of stainless steel 304 was severely corroded, but, protected shaft specimen was not totally corroded. This result is assumed to be made by the facts that anodic reaction, $Fe{\rightarrow}Fe^{2+}$ + $2e^-$, has been restricted by the cathodic protection current of sacrificial anode material.
스테인리스 강재 STS 444에 있어서 용접조건에 따른 수소취성의 민감도와 인가 전류밀도에 따른 수소취성의 영향을 고찰하고자 $0.5M\;H_2SO_4+0.001M\;As_2O_3$ 수용액에서 전기화학적 부식시험장치로 전류밀도를 5, 10, 15, 20 $mA/cm^2$로 인가하여 U 벤드 시험편의 수소취성에 관해 연구하였다. 이때 파괴되는 시간을 조사하여 수소취성을 고찰하였으며, 금속조직 현미경 사진을 비교하여 금속조직적인 연관 특성을 고찰하였다. STS 444 강재에 있어서 용접조건 즉 보호가스양의 변화에 따라서 수소취성에 대한 큰 영향을 받고 있으며, 전류밀도에 따라서도 많은 영향을 받고 있다. 특히 인가전류밀도가 높아짐에 따라 수소균열이 급격히 빨라지고 있음을 알 수 있다.
비철계 합금인 알루미늄과 구리 합금은 전기 및 열전도성이 우수하지만 철계 합금대비 상대적으로 기계적 특성은 낮다. 철계 합금인 스테인레스 스틸은 비철계인 알루미늄과 구리 대비 가공성은 나쁘지만 기계적 특성과 내부식성이 우수하여 고강도 공업용 소재로 사용되고 있다. 본 연구에서는 알루미늄과 구리 그리고 스테인레스 스틸을 융복합화 하여 기능 맞춤형 경사기능재료를 분말프로세스를 이용하여 제조하였다. 제조된 경사기능재료는 구리와 철계 합금 대비 경량의 우수한 표면 경도를 나타내었으며 열전도도 역시 단일 알루미늄과 스테인레스 스틸 소재 보다 높은 값을 나타내었다.
Lean duplex stainless steels have been developed in Korea for the purpose of being used in the seawater systems of industry. There are also many important seawater systems in nuclear power plants. These systems supply seawater to cooling water condenser tubes, heat exchanger tubes, related pipes and chlorine injection systems. The flow velocity of some part of seawater systems in nuclear power plants is high and damages of components from corrosion are severe. The considered lean duplex stainless steels are STS329LD (20.3Cr-2.2Ni-1.4Mo) and STS329J3L (22.4Cr-5.7Ni-3Mo) and PRENs of them are 29.4 and 37.3 respectively. Physical, mechanical and micro-structural properties of them are evaluated, and electrochemical corrosion resistance is measured quantitatively in NaCl solution. Critical Pitting Temperatures (CPT)s are measured on these alloys and pit depths are evaluated using laser microscope. Long period field tests on these alloys are now being performed, and some results are going to be presented in the following study.
Cubic boron nitride (c-BN) is a promising material for use in many potential applications because of its outstanding physical properties such as high thermal stability, high abrasive wear resistance, and super hardness. Even though 316L austenitic stainless steel (STS) has poor wear resistance causing it to be toxic in the body due to wear and material chips, 316L STS has been used for implant biomaterials in orthopedics due to its good corrosion resistance and mechanical properties. Therefore, in the present study, c-BN films with a $B_4C$ layer were applied to a 316L STS specimen in order to improve its wear resistance. The deposition of the c-BN films was performed using an r.f. (13.56 MHz) magnetron sputtering system with a $B_4C$ target. The coating layers were characterized using XPS and SEM, and the mechanical properties were investigated using a nanoindenter. The friction coefficient of the c-BN coated 316L STS steel was obtained using a pin-on-disk according to the ASTM G163-99. The thickness of the obtained c-BN and $B_4C$ were about 220 nm and 630 nm, respectively. The high resolution XPS spectra analysis of B1s and N1s revealed that the c-BN film was mainly composed of $sp^3$ BN bonds. The hardness and elastic modulus of the c-BN measured by the nanoindenter were 46.8 GPa and 345.7 GPa, respectively. The friction coefficient of the c-BN coated 316L STS was decreased from 3.5 to 1.6. The wear property of the c-BN coated 316L STS was enhanced by a factor of two.
마이크로 전기화학 실험법인 비접촉식 미세방울셀이 산 용액에 노출된 저 크롬이 함유된 스테인리스강(STS 316)과 같이 젖음성이 높은 전기화학계에 사용되는데 어려움이 있었다. 음압의 인가, 방울의 크기 제어 그리고 소수성의 개스킷의 사용은 높은 젖음성을 지닌 표면에서 비접촉식 미세방울셀의 적용을 가능하게 하였다. 개선된 미세방울셀의 신뢰성을 확인하고자 3종류의 다른 계-산성염화용액과 고 크롬 페라이트 스테인리스강, 산성염화용액과 STS 316 그리고 중성염화용액과 STS 316-에 대하여 개선된 미세방울셀로 국부부식 연구를 수행하였다. 첫째 산성용액에서 고 크롬강의 양극 분극 결과는 $\alpha/\sigma$ 계면 근처에서 국부부식이 크롬 고갈층에 의한 것임을 보여주었다. 둘째 산성용액에서 STS316의 양극 분극실험이 개선된 미세방울셀에서 성공적으로 수행됨을 확인할 수 있었다. 특히, 미세방울셀에서 얻어진 국부 양극 분극곡선을 통해 STS316의 내식성에 미치는 $\delta$-라이트 영향을 밝힐 수 있었다. 마지막으로 중성염화 용액에서 STS316의 양극 분극곡선은 핏팅 저항성이 $\delta$-페라이트보다 개재물에 의존됨을 보여주었다.
The aim of this study is to analyze the welds characteristics of the 205 stainless steel pipe for application of street pole material. The welds corrosion behavior of STS 205 pipe in 0.1 N sulphuric acid solution and 5% NaCl solution at room temperature was studied using both salt spray test and potentiodynamic polarization experiment. The morphology and components of corrosion products on surface of STS 205 pipe welds were investigated using SEM/EDX. The tensile strength and yield strength values of STS 205 plate were 715 MPa and 369 MPa respectively. The microvickers hardness values of STS 205 pipe welds were slightly increased than that of STS 304 pipe welds. Corrosion current density($I_{corr.}$) and critical current density($I_{crit.}$) values of STS 205 pipe welds in 3.5% NaCl solution were $1.89{\times}10^{-6}$$A/cm^2$ and $15.8{\times}10 ^{-6}$$A/cm^2$. The corrosion resistance of SIS 205 pipe welds was similar to its STS 304 pipe welds. The STS 205 and 304 pipe welds passive films were chromium oxide. Especially, the STS 205 pipe welds showed good corrosion resistance in 0.1 N sulphuric acid. This is attributed to the forming of protective chromium oxide on the surface of STS 205 pipe welds.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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