Yousefi, Amir M.;Uzzaman, Asraf;Lim, James B.P.;Clifton, G. Charles;Young, Ben
Steel and Composite Structures
/
제23권3호
/
pp.363-383
/
2017
In cold-formed stainless steel lipped channel-sections, use of web openings for service purposes are becoming increasingly popular. Web openings, however, result in the sections becoming more susceptible to web crippling. This paper presents a finite element investigation into the web crippling strength of cold-formed stainless steel lipped channel-sections with circular web openings under the interior-two-flange (ITF) loading condition. The cases of web openings located centred and offset to the bearing plates are considered in this study. In order to take into account the influence of the circular web openings, a parametric study involving 2,220 finite element analyses was performed, covering duplex EN1.4462, austenitic EN1.4404 and ferritic EN1.4003 stainless steel grades. From the results of the parametric study, strength reduction factor equations are proposed. The strengths obtained from reduction factor equations are first compared to the strengths calculated from the equations recently proposed for cold-formed carbon steel lipped channel-sections. It is demonstrated that the strength reduction factor equations proposed for cold-formed carbon steel are unconservative for the stainless steel grades by up to 17%. New coefficients for web crippling strength reduction factor equations are then proposed that can be applied to all three stainless steel grades.
Martensitic stainless steel is used when mechanical properties such as high tensile strength and hardness are required. Medium carbon-contained martensitic stainless steel which contains more than 0.2 wt% of carbon should be heat-treated and quenched at the temperature where undissolved carbides are totally dissolved into the matrix. In particular, the dissolution and reprecipitation behaviors of various forms of carbides are affected by such parameters as heating rate, heating temperature, duration time and cooling rate. This study is to investigate the effects of heat treatment parameters of 14Cr-3Mo martensitic stainless on corrosion resistance and phase transformation in relation to the dissolution and reprecipitation of carbides.
316L stainless steels have been widely used in many engineering fields, because of their high corrosion resistance and good mechanical properties. However, welding or aging treatment may induce intergranular corrosion and stress corrosion cracking etc. Since these types of corrosion are closely related to the formation of chromium carbide in grain boundaries, the alloys are controlled by methods such as the lowering of carbon content, solution heat treatment. This work focused on the intergranular corrosion mechanism of slightly-sensitized and Ultrasonic Nano-crystal Surface Modification (UNSM)-treated 316L stainless steel. Samples were sensitized for 1, 5, and 48 hours at $650^{\circ}C$ in $N_2$ gas atmosphere. Subsequently UNSM treatments were carried out on the surface of the samples. The results were discussed on the basis of the sensitization by chromium carbide and carbon segregation, the residual stress and grain refinement. Even though chromium carbide was not precipitated, the intergranular corrosion rate of 316L stainless steel was drastically increased with aging time, and it was confirmed that the increased intergranular corrosion rate of slightly-sensitized (not carbide formed) 316L stainless steel was due to the carbon segregation along the grain boundaries. However, UNSM treatment improved the intergranular corrosion resistance of aged stainless steels, and its improvement was due to the reduction of carbon segregation and the grain refinement of the outer surface, including the introduction of compressive residual stress.
Evaluation of the durability and stability of materials used in power plants is of great importance because parts or components for turbines, heat exchangers and compressors are often exposed to extreme environments such as high temperature and pressure. In this work, high-temperature corrosion behavior of 316 L stainless steel in a carbon dioxide environment was studied to examine the applicability of a material for a supercritical carbon dioxide Brayton cycle as the next generation power plant system. The specimens were exposed in a high-purity carbon dioxide environment at temperatures ranging from 500 to $800^{\circ}C$ during 1000 hours. The features of the corroded products were examined by optical microscope and scanning electron microscope, and the chemical compound was determined by x-ray photoelectron spectroscopy. The results show that while the 316 L stainless steel had good corrosion resistance in the range of $500-700^{\circ}C$ in the carbon dioxide environment, the corrosion resistance at $800^{\circ}C$ was very poor due to chipping the corroded products off, which resulted in a considerable loss in weight.
Stainless steel is used commonly in nuclear applications for shielding radiation, so in this study, three different types of new stainless steel samples were designed and developed. New stainless steel compound ratios were determined by using Monte Carlo Simulation program Geant 4 code. In the sample production, iron (Fe), nickel (Ni), chromium (Cr), silicium (Si), sulphur (S), carbon (C), molybdenum (Mo), manganese (Mn), wolfram (W), rhenium (Re), titanium (Ti) and vanadium (V), powder materials were used with powder metallurgy method. Total macroscopic cross sections, mean free path and transmission number were calculated for the fast neutron radiation shielding by using (Geant 4) code. In addition to neutron shielding, the gamma absorption parameters such as mass attenuation coefficients (MACs) and half value layer (HVL) were calculated using Win-XCOM software. Sulfuric acid abrasion and compressive strength tests were carried out and all samples showed good resistance to acid wear and pressure force. The neutron equivalent dose was measured using an average 4.5 MeV energy fast neutron source. Results were compared to 316LN type stainless steel, which commonly used in shielding radiation. New stainless steel samples were found to absorb neutron better than 316LN stainless steel at both low and high temperatures.
The number of studies investigating the response of concrete-filled tubes (CFTs) under shear has been very limited in the literature. This lack of research has been traditionally reflected in international design standards as rather conservative shear strength predictions for CFTs. The dearth of research on the shear response is even more pronounced for the case of concrete-filled stainless steel tubes (CFSSTs). In line with this, the present study investigates the shear response of circular and square CFSSTs using advanced finite element (FE) analysis. A thorough review of the previous studies on the shear response of carbon steel CFTs is provided along with a summary of past experimental programmes as well as the developed and codified design methods. A comprehensive numerical study is then conducted considering a wide range of circular and square, austenitic and lean duplex CFSSTs with different concrete infills and shear span-to-depth ratios. The effect of the tail length on the shear response is investigated and the minimum required tail length for achieving full shear capacity is established. The simulations are also used to highlight the importance of the dilation of the concrete core in the shear response of concrete-filled tubes and its relationship with the utilised boundary conditions. Furthermore, the numerical results are compared in detail with the predictions of design approaches developed previously for carbon steel CFTs and their accuracy and applicability to the stainless steel counterpart are demonstrated and recommendations are made accordingly.
In this paper the influence of postweld heat treatment on mechanical properties of SMAW and FCAW stainless steel weldments was examined and the obtained results are as follows ; (1) The amount of $\delta$-ferrite formed by SMAW and FCAW process decreased with increasing holding temperature and time in post weld heat treatment(PWHT), and it was found that the reduced ferrite was transformed into sigma phase after $800^{circ}C{\times}50hr$ PWHT. This sigma phase, even though it was very small, resulted in brittleness of dissimilar weldment between carbon steel and stainless steel in bending test, however in similar weldment between stainless steel and stainless steel was not occured. (2) The chemical composition of sigma phase was measured to 28-30%Cr, 7-9%Mo, 4-6Ni in 316L weldment, and also 35-37%Cr, 0.9-1.0Mo, 6-8%Ni in 309L weldment by EDS analysis.
International Journal of Advanced Culture Technology
/
제3권1호
/
pp.61-67
/
2015
The application of SS400 carbon steel and AISI430 ferritic stainless steel joint has been increased in industries because of the advantage of both metals was able to increase the service lifetime of the important structures. Therefore, a fusion welding process that could produce a sound weld and good joint properties should be optimized. This research is aimed to weld a butt joint of SS400 carbon steel and AISI430 ferritic stainless steel using Gas Metal Arc Welding (GMAW) welding process and to study the effects of welding parameters on joint properties. The experimental results were concluded as follows. The optimized welding parameter that produced the tensile strength of 448 MPa was the welding current of 110A, the welding speed of 400 mm/min and the mixed gas of $80%Ar+20%CO_2$. Increase of the welding current affected to increase and decrease the tensile strength of the joint, respectively. Lower welding current produced the incomplete bonding of the metals and indicated the low tensile strength. Microstructure investigation of the welded joint showed a columnar grain in the weld metal and a coarse grain in the heat affected zone (HAZ). The unknown hard precipitated phases were also found at the grain boundaries of the weld metal and HAZ. The hardness profile did not show the difference of the hardness on the joint that was welded by various welding currents but the hardness of the weld metal was higher than that of the other location.
We have studied on welding dissimilar materials of cold-reduced carbon steel sheet and stainless steel sheet together by using laser beam. It is well known that stainless steel is so strong againt rust and heat, while cold-reduced carbon steel is widely used in various parts of industry. In this research we have performed some experiments to know the possibility of welding dissimilar materials using laser beam by adjusting the power output of 3kW laser. Other conditions of the experiments were as follows : the welding speed was varied in the range between 2m/min and 7m/min, argon gas and helium gas were used as shield gas, the flow value of shield gas was ranged between $10{\ell}/min$ and $30{\ell}/min$, and the gap of two materials was ranged between 0mm and 0.3mm. In order to ascertain of the welded surface, we have done the tensile strength testing, the hardness testing and the microscope observation. As a result, we have found that tensile strength was the highest at the condition of the welding speed of 4, the flow value of $20{\ell}/min$, the gap of two materials 0, and the use of helium gas. Above testings have also showed that the tensile strength was generally satisfactory since the penetration of welding was almost complete due to the thinness of the materials. In addition, the formation of the welded area was excellent when it had the highest tensile strength.
Corrosion behaviour of water intake gate steel structures with different protective measures was investigated. Five material alternatives were taken for investigation, including: imported and recycled stainless steel, carbon steel with hot zinc spraying, painting and composite coatings. Results of corrosion rate for carbon steel, SUS 304, hot zinc spray coats in three water systems of Mekong river basin (saline, blackish and fresh) were also presented. Corrosion rate of carbon steel decreased with decreasing salinity in the investigated water environments. Meanwhile, these values for zinc coated steel, behaved by another way. Environmental data for these systems were filed and discussed in relation with corrosion characteristics. Method of Life Cycle Assessment (LCA) was applied in materials selection for water intake gate construction. From point of Life Cycle Cost (LCA) the following ranking was obtained: Zinc sprayed steel < Recycled stainless steel < Composite coated steel < Painting steel < SUS 304 From investigated results, hot zinc spray coating has been applied as protective measure for steel structures of water intake systems in Mekong river basin.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.