• 소성∙가공
• /
• 제24권1호
• /
• pp.44-51
• /
• 2015

The current study seeks to examine the effects of V and C additions on the mechanical and low thermal expansion properties of a high strength invar base alloy. The base alloy (Fe-36%Ni-0.9%Co-2.75%Mo-0.7Cr-0.23Mn-0.17Si-0.3%C, wt.%) contains $Mo_2C$ carbides, which form as the main precipitate. In contrast, alloys with additions of 0.4%V+0.3%C (alloy A) or 0.4%V+0.45%C (alloy B) contain $Mo_2C$+[V, Mo]C carbides. The average thermal expansion coefficients of these high strength invar based alloys were measured in the range of $5.16{\sim}5.43{\mu}m/m{\cdot}^{\circ}C$ for temperatures of $15{\sim}230^{\circ}C$. Moreover, alloy B showed lower thermal expansion coefficient than the other alloys in this temperature range. For the mechanical properties, the [V, Mo]C improved hardness and strengths(Y.S. and T.S.) of the high strength invar base alloy. T.S.(tensile strength) and Y.S.(yield strength) of hot forged alloy B specimen were measured at 844.6MPa and 518.0MPa, respectively. The tensile fractography of alloy B exhibited a ductile transgranular fracture mode and voids were initiated between the [V, Mo]C particles and the matrix. Superior properties of high strength and low thermal expansion coefficient can be obtained by [V, Mo]C precipitation in alloy B with the addition of 0.4%V and 0.45%C.

• 열처리공학회지
• /
• 제32권6호
• /
• pp.256-262
• /
• 2019

The microstructural features and texture development by both hot rolling and hot forging in ${\gamma}-TiAl$ alloy were investigated. In addition, additional heat treatment after hot forging was conducted to recognize change of the microstructure and texture evolution. The obtained microstructural features through dynamic recrystallization after hot deformed ${\gamma}-TiAl$ were quite different because two kinds of formation process were occurred depending on deformation condition. However, analyzed texture tends to be random orientation due to intermediate annealing up to ${\alpha}+{\beta}$ region during the hot deformation process. After additional heat treatment, microstructure transformed into fully lamellar microstructure and randomly oriented texture was also observed due to the same reason as before. Tensile test at room temperature demonstrated that anisotropy of mechanical properties were not appeared and transgranular fracture was occurred between interface of ${\alpha}_2/{\gamma}$. As a result, it could be suggested that microstructural features influenced much more than texture development on mechanical properties at room temperature.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제49권3호
• /
• pp.581-591
• /
• 2017

Influences of hold time and stress ratio on cyclic creep properties of Grade 91 steel were systemically investigated using a wide range of cyclic creep tests, which were performed with hold times (HTs) of 1 minute, 3 minutes, 5 minutes, 10 minutes, 20 minutes, and 30 minutes and stress ratios (R) of 0.5, 0.8, 0.85, 0.90, and 0.95 under tension loading cycles at $600^{\circ}C$. Under the influence of HT, the rupture time increased to HT = 5 minutes at R = 0.90 and R = 0.95, but there was no influence at R = 0.50, 0.80, and 0.85. The creep rate was constant regardless of an increase in the HT, except for the case of HT = 5 minutes at R = 0.90 and R = 0.95. Under the influence of stress ratio, the rupture time increased with an increase in the stress ratio, but the creep rate decreased. The cyclic creep led to a reduction in the rupture time and an acceleration in the creep rate compared with the case of monotonic creep. Cyclic creep was found to depend dominantly on the stress ratio rather than on the HT. Fracture surfaces displayed transgranular fractures resulting from microvoid coalescence, and the amount of microvoids increased with an increase in the stress ratio. Enhanced coarsening of the precipitates in the cyclic creep test specimens was found under all conditions.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제15권1호
• /
• pp.92-100
• /
• 1997

손상된 ASTM A-470 class 8 고압 증기 터어빈 로터강의 수명 연장을 위해 보수 용접이 행하여졌다. SAW 용접부의 미세경도 측정결과 모재의 경도는 VHN 253이었으나 모재에 근접한 열영향부의 경도는 VHN 227로 떨어졌다. 이와 같이 경도가 떨어진 영역을 "연화층"이라 정의하였으며 약 0.5-0.6mm의 크기를 나타내었다. 한편 크립 파단 시험시 파괴는 연화층 부근에서 일어났으며 593.deg. C와 19Ksi(132 Mpa)에서 파단시간은 772.4hr이었다. 연화층의 크기를 줄이기 위해서 MIG 및 TIG 용접이 행하여졌는데 연화층 크기는 MIG의 경우 0.3-0.4mm이고, TIG의 경우에는 입열량의 크기에 따라 0부터 0.4mm의 크기를 나타내었다. 그러나 크립 파단시간은 연화층 크기가 작아질수록 감소하였다. 특히 TIG 용접부의 경우 크립 파단시간은 입열량과 밀접한 관계를 나타내었는데 입열량이 클수록 파단시간은 길어졌다. 대부분의 파괴는 ICHAZ에서 발생되었으나 입열량이 감소함에 따라 파단부는 CGHAZ으로 이동하였다. 파단면은 tearing과 dimple을 갖는 입내파괴를 나타내었다.파괴를 나타내었다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.176-181
• /
• 2003

0.5wt% $B_4$C를 첨가한 SiC분말로부터 스파크 플라즈마 소결(SPS)로 급속 치밀화 하였다. 이 공정의 독특한 특징은 매우 빠른 승온 속도와 짧은 시간에 완전 치밀한 시편을 얻을 수 있는 가능성이다. 승온 속도와 가압력은 $100^{\circ}C$/min 과 40MPa으로 유지시켰는데, 소결 온도와 유지 시간은 각각 1800, 1850, 1900과 $1950^{\circ}C$ 그리고 10, 20과 30min으로 하였다. $1950^{\circ}C$에서 SPS 소결한 시편은 거의 이론밀도에 이르렀다. $1850^{\circ}C$에서 3C로부터 6H로 상전이 되는 것이 XRD에서 나타났다. 급속 소결한 SiC 세라믹스는 2$\mu\textrm{m}$ 이하 크기의 초미세 등축 입자와 폭 0.5∼2$\mu\textrm{m}$, 길이 3∼10$\mu\textrm{m}$의 길게 자란 입자의 이중 미세구조로 구성되었다. 이축강도는 소결 유지 시간이 증가할수록 증가하였다. $1950^{\circ}C$에서 30min 유지하면 392.7 MPa의 강도에 도달하였는데. 기공이 줄어들면 강도가 상승하는 일반적인 경향과 일치한다. 한편, 소결 유지시간이 증가할수록 파괴 인성은 증가하고 있지만. 2.17∼2.34MPa$.$$m^{1/2}$의 낮은 값을 유지하고 있는데, 파단면이 거의 입내 파괴 모드에 기인하는 것으로 생각된다.

• 한국재료학회지
• /
• 제10권2호
• /
• pp.111-116
• /
• 2000

니켈기 주조용 합금 738LC를 816$^{\circ}C$와 982$^{\circ}C$에서 크리프 파단 시험과 열간 노출시험을 통해 온도와 응력 변화에 따른 파단양상, 탄화물과 $\sigma$상의 석출 거동에 대해 조사하였다. 816$^{\circ}C$/440MPa에서는 크리프 파단양상이 전단변형에 의한 입내파괴를 나타내었으나, 982$^{\circ}C$/152MPa에서는 표면과 접하는 결정입계에서 입계산화에 의해 표면에너지의 감소로 균열이 나타나 진행되는 입계파괴가 나타났다. M(sub)23C(sub)6 탄화물이 816$^{\circ}C$에서는 주로 결정입계에서와 전단변형에 의한 입내균열을 따라 석출하였으나, 982$^{\circ}C$에서는 결정입계 뿐만 아니라 입내에서는 석출하였으며 석출양은 증가하였다. $\sigma$상은 Cr(sub)23C(sub)6 탄화물에서 핵생성 후 기지로 성장하며, 온도가 높고 응력이 주어지면 Cr(sub)23C(sub)6 탄화물의 양이 증가하여 $\sigma$상의 석출도 많아졌다.

• 수산해양기술연구
• /
• 제17권2호
• /
• pp.93-103
• /
• 1981

Si-Cr계 내열강 SUH3와 Cr-Ni계 stainless강 SUS 303 및 이들이 마찰용접재 SUH3-SUS303을 $1,060^{\circ}C$에서 용체화처리하고 다시 $700^{\circ}C$에서 10, 100시간 시효열처리한 각 시험편의 고온 피로강도에 대한 시효열처리의 효과를 알기 위하여 $700^{\circ}C$에서 고온 회전굽힘 피로시험을 하고 파약거동을 미시적으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) SUH3재와 SUS303재의 최적마찰용접조건은 회전수 2420rpm, 마찰가압력 $8kg/mm^2$, 전 upset량 7mm(마찰가압시간 3sec, upset시간 2sec)이었다. 2) $700^{\circ}C$ 고온에서 장시간 이루어지는 고온피로시험에 있어, 용체화처리재의 S-N 곡선 경사부의 기울기가 가장 급하게 나타났다. 3) SUH3-SUS303 마찰용접재는 $1,060^{\circ}C$에서 1시간용체화 처리하고, $700^{\circ}C$에서 시효처리하는 경우 최적시효시간은 10시간이었다. 4) 10시간 시료재의 고온피로한도는 모재보다 SUH3은 75.4%, SUS303은 28.5% 높았으며, 용접재 SUH3-SUS303은 44.2% 정도 높았다. 100시간 시효재는 모재보다 SUH3은 64.91% SUS303은 30.4% 높았으며, SUH3-SUS303은 30.4% 높았으며, SUH3-SUS303은 36.6% 높았다. 5) 마찰용접재의 상온 및 고온의 피로파단은 모두 SUS303의 모재측에 발생하였으며, 용접면에서의 파단은 전혀 없었다. 6) SUS303재와 마찰용접재 SUH3-SUS303재의 크랙은 입내파양형이었으나 SUH3은 입계크랙의 전파로 파양한다.