• 제목/요약/키워드: expansion of steel

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주강계 저열팽창 주조합금의 열팽창 계수와 경도에 미치는 Mo, V 첨가의 영향 (Effects of Mo, V addition on Linear Thermal Expansion Coefficient and Hardness of Low Thermal Expansion Cast Steel)

  • 김영한;윤의박;문병문;홍영명
    • 한국주조공학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.467-473
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    • 1998
  • For enhancing the mechanical properties of LTE (low thermal expansion) cast steel, systematic researches have been carried out. The effects of alloying elements such as vanadium, molybdenum and carbon on the hardness and linear thermal expansion coefficient were investigated. In the range of $0.5{\sim}2.3\;wt%$ carbon, addition of 1.73 wt% carbon caused hardness increase due to the formation of eutectic carbide having high hardness but over the range of 1.73 wt% carbon, hardness was decreased. Thermal expansion coefficient increases with carbon contents. In the LTE cast steel containing 0.6 wt% carbon, hardness increased up to 1.96 wt% vanadium addition. But over the range of 1.96 wt% vanadium hardness was decreased by coarse eutectic carbide. Thermal expansion coefficient of LTE cast steel containing 0.6 wt%carbon moderately increased with increasing vanadium contents. There was no significant variation of hardness and thermal expansion coefficient according to molybdenum content in LTE cast steel.

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수도용 강관의 온도변화에 따른 물리적 특성에 대한 연구 (Study on the Physical Characteristics of Water Supply Steel Pipe according to Temperature Change)

  • 김우영;장암
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권12호
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    • pp.733-740
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    • 2017
  • 환경부에서 수립한 "상수도 시설기준(2004)"은 관로 신축이음관 설치기준에 있어서는 용접이음 강관에는 설치하지 않는 것으로 규정하고 있으며, 이에 대한 근거가 명확하지 않고 관로 안정성이 충분히 확보되었는지 확인하기가 어렵다. 금번 연구에서는 강관의 거동 분석을 통한 관로 안정성을 연구하여 신축이음관의 필요여부를 검증하는 것을 목적으로 하였다. 검토결과는 아래와 같다. 첫째, 아스팔트 도복장강관(D2,400 mm)은 온도변화에 따라 4-cycle로 관로 신 수축이 반복되며, 연장 1.24 km에 있어 최대 13.03 mm의 변위를 나타내었다. 둘째, 수도용 강관의 신 수축으로 발생되는 온도응력은 매설깊이(최대 4 m)에 따라 $13.7{\sim}36.1kgf/cm^2$로 발생되며, 강관(STWW 400)의 안정성에 큰 영향을 키치는 주요 비교인자인 허용 인장강도와 피로한도는 $4,100kgf/cm^2$$1,840kgf/cm^2$로 산출되었다. 마지막으로, 수도용 강관의 온도응력은 허용 인장강도와 피로한도와 비교시 매우 작음에 따라, 온도변화에 의한 관로의 신 수축이 발생하여도 관로 안정성에는 영향을 끼치지 못함을 알 수 있었다. 결론적으로 금번 연구를 통하여 수도용 강관의 관로부에는 신축이음관을 설치할 필요가 없는 것으로 증명되었다.

팽창 콘크리트를 충전한 강관충전 콘크리트의 물성에 관한 연구 (A Study on Properties of CFT filled with Expansion Concrete)

  • 박춘영;이진성;송종목;김효열;강병희
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2008년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.117-120
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    • 2008
  • The Purpose of this is properties of CFT filled with expansion concrete. CFT(concrete filled steel tube) is the structure that circle shape steel column filled with concrete. 3 kinds of expansive additives and variation of replacement rate. we changed expansive additive from 0%, 10%, 20%, 30% of ratio of addition rate are selected for this experiment. Merits of CFT are concrete internal force rising influenced by steel shape restriction, reinforcing the local buckling, excellent resistance to transformation. Generally, High rise building using CFT utilize the high strength and fluidity concrete for packing the tube inside. As the result a steel tube charged expensive concrete has stiffness 1.5times more than a steel tube not charged concrete. Increase of resisting power about compressive stress by binding expansion of expansive concrete affects strength increase and softness.

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Expansion behavior of low-strength steel slag mortar during high-temperature catalysis

  • Kuo, Wen-Ten;Shu, Chun-Ya
    • Computers and Concrete
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    • 제16권2호
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    • pp.261-274
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    • 2015
  • This study established the standard recommended values and expansion fracture threshold values for the content of steel slag in controlled low-strength materials (CLSM) to ensure the appropriate use of steel slag aggregates and the prevention of abnormal expansion. The steel slags used in this study included basic oxygen furnace (BOF) slag and desulfurization slag (DS), which replaced 5-50% of natural river sand by weight in cement mixtures. The steel slag mortars were tested by high-temperature ($100^{\circ}C$) curing for 96 h and autoclave expansion. The results showed that the effects of the steel slag content varied based on the free lime (f-CaO) content. No more than 30% of the natural river sand should be replaced with steel slag to avoid fracture failure. The expansion fracture threshold value was 0.10%, above which there was a risk of potential failure. Based on the scanning electron microscopy (SEM) analysis, the high-temperature catalysis resulted in the immediate extrusion of peripheral hydration products from the calcium hydroxide crystals, leading to a local stress concentration and, eventually, deformation and cracking.

지지력 향상을 위한 확장형 강관말뚝에 관한 연구 (Development of Expandable Steel Pipe Piles to Improve Bearing Capacity)

  • 김의석;김정훈;김지윤;민병찬;최항석
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제22권12호
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    • pp.5-13
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    • 2021
  • 기존의 뜬구조공법의 문제점을 개선하여 지하층 리모델링, 증축 시 안정성 확보와 공사비 절감이 가능한 공법을 개발하기 위하여 일반적인 마이크로파일에 비해 경제적이고 안정성 높은 확장형 강관말뚝을 개발하였다. 확장형 강관말뚝은 지중에서 강관을 확장하여 강관의 성능을 향상하는 공법으로 본 논문에서는 확장형 강관말뚝의 강관 형상에 따른 좌굴강도의 변화를 파악하고, 수치해석 모델을 개발하여 강관확장으로 인한 요철부의 턱효과를 규명하고, 재료시험을 통하여 최적 강관 확관량을 산정하였다. 강관의 확장 직경이 클수록 확관 턱 개수가 많을수록 좌굴강도가 커짐을 알 수 있었으며, 수치해석 결과에 따르면 확관률보다 확관 턱 개수가 좌굴강도에 큰 영향을 미침을 알 수 있었으며, 확관률는 1.2배 이상일 때, 확관 턱 개수는 증가할수록 좌굴강도 증가 효과가 크게 발생함을 알 수 있었다. 또한, 확장 각도가 45° 이하이고, 확관률이 1.3배 이상일 때 요철부의 턱효과가 크게 발생하는 것을 알 수 있었다. 강관이 파단되는 항복 시, 신율은 20~32%로 평균 25.4% 수준으로 확인되어 그 이상 변형은 강관의 성능을 발휘할 수 없었다. 재료시험을 통해 강관의 성능을 발휘하기 위한 최대 확관량은 항복 시 최저값으로 확인된 신율 20%에 안전측 80%를 고려하여 16%로 제한하는 것이 바람직한 것으로 분석되었다.

고장력강의 구멍 확장 실험을 이용한 자동차부품 설계연구 (A Study of Automobile Product Design using Hole Expansion Testing of High Strength Steels)

  • 박병철;배경운;구선모;장승현;홍성훈;김영석
    • 소성∙가공
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    • 제19권6호
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    • pp.337-343
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    • 2010
  • Current need of weight reduction in automotive part increases the application for high strength steel (HSS). The various types of high strength steels have been used to produce chassis part, control arms and trailing arms for weight reduction and increasing of fatigue durability such as dual phase steel (DP) and ferrite bainite steel (FB). But, DP and FB steels have proven to show inferiority in durability as well as press formability. Edge cracking occurred often in flange forming and hole expansion processes is the major failure encountered. This paper discussed the behavior of edge stretchability of high strength steel of DP and FB steels. Experimental works have been conducted to study the effect of punch clearance and burr direction on hole expansion ratio (HER). Also finite element simulation (FEM) has been preformed to clarify the mechanism of flange crack and support the experimental results on HER of DP and FB steels. It was simulated the whole process of blanking process following by hole expansion process and ductile fracture criterion named the modified Cockcroft-Latham model which was used to capture the fracture initiation. From the hole expansion tests and FEM simulation studies it was concluded that ferrite bainite steel showed better stretch-flangeability than dual phase steel. It was attributed to the lower work hardening rate of ferrite bainite steel than dual phase steel at the sheared edge.

확장형 강관말뚝의 성능에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Performance of Expandable Steel Pipe Pile)

  • 김정훈;김의석;김지윤;강민규;최항석
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.39-49
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    • 2022
  • 확장형 강관말뚝은 강관말뚝 내부에 확관장비를 삽입하여 강관을 확관하여 강관의 단면적을 증가시키는 공법으로 기존에 사용되는 마이크로파일과 비교하여 말뚝의 성능을 향상시킬 수 있는 공법이다. 본 연구에서는 실제 현장에서 강관의 확관이 가능한 확관장비를 개발하였다. 일련의 실내시험 및 현장시험을 통해 개발된 확관 장비의 강관 확장 성능을 확인하였다. 확관장치의 강관확관능력과 확관이 가능한 범위를 평가하기 위해 강관 확관장치의 최대압력에 대한 변형량과 확관시간을 측정한 결과, 강관두께가 얇을수록 변형량이 크게 발생하였으며 확관시간은 증가하였다. 두께 4.0mm 강관의 경우 두께 2.9mm 강관과 비교하여 변형량은 약 30% 적게 발생하였으나, 확관시간이 줄어드는 효과(약 40% 감소)를 얻을 수 있었다. 그리고 실제 지중에서 강관의 확관이 가능한지 확인하기 위해 현장 확관시험을 수행하였으며 지중에서 확관 후 확관 상태를 확인한 결과, 본 연구에서 개발한 강관 확관장치는 지중응력 조건에서도 강관 확관 성능을 발휘할 수 있음을 확인하였다. 마지막으로 확관하기 전 원상태의 강관과 확관 후 강관의 재료성능을 비교하여 확관형 강관말뚝의 역학적 안정성을 검증하였다.

나일론 실린더와 강축의 열박음과 유도가열에 의한 접합의 연구 (Adhesion between the Nylon Cylinder and Steel Shaft by Expansion Fit and Induction Heating)

  • 최신진;강석춘
    • 한국정밀공학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.139-147
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    • 2005
  • The lubricant impregnated MC nylon has good frictional properties, but its mechanical strength is inferior to steel for the mechanical elements. For the tribological application Nylon as gears, sliding bearings, cam and etc, the steel shafts are fitted in pre-heated nylon cylinder by a process of interference expansion fit and bonded by induction heating method. The joint shear strength of the two materials was measured by a universal test machine. From the study, the adhesive shear strength between these two materials was affected by the factors of the interference between nylon and steel, the size of nylon cylinder, knurl of steel shaft and inducting heating conditions. The most effective jointing conditions were analyzed and decided for the practical application in the industry.

열팽창을 고려한 특수 압력용기용 안전밸브 디스크의 설계에 관한 연구 (A Study on the Disc Design of a Safety-valve for the Specialized Pressure-vessel Considering Thermal Expansion)

  • 강재원;김창호;강동호
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.1581-1584
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    • 2007
  • The safety valve is the important equipment used to protect the pressure vessel and pressure facilities from overpressure by discharging the operation medium when the pressure of system is reaching the design pressure of the system. Some materials for a safety valve disk are studied in this paper. A studied safety valve has to resist sulfurous acid and nitric acid. etc. Furthermore teflon which is a general material of the valve easily sticks to a disk and a sliding part of the valve by thermal expansion. Therefore both teflon and stainless-steel are used to improve these problems. The analysis of the thermal expansion is conducted with commercial FEM software to improve the problems. Boundary conditions were temperature and load in this study. From the analysis, the thermal expansion of by teflon/stainless steel-made valve is lower than that of teflon-made valve under high temperature. Thus, teflon/stainless steel-made valve is safe and no malfunction by thermal expansion.

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고속전철용 알루미늄합금 감속기 케이스의 열변형에 대한 구조해석 (Structural Analysis of Thermal Expansion of Aluminum Alloy Gearbox Case of High Speed Train)

  • 최진욱;민일홍;김완두;박순원;임영식
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.181-188
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    • 1999
  • For weight reduction of the gearbox of power bogie of high speed train, aluminum alloy is recommended for the material of the gerabox case. In this paper, three models(Steel G/B Case-Steel BRG. Case[model-S], Aluminum G/B Case-Aluminum BRG. Case[model-A], Aluminum G/B Case-Steel BRG. Case[model-AS]) were compared to each other in the view of thermal expansion. The evaluation of the internal load, thermal expansion deformation and lug analysis were executed. It results that the 'model-A' is excessively deformed and fail in the bolt hole of bearing case. Material change of the bearing case to steel(model-AS) is effective to restrain the deformation of the inner radios of the bearing case and to prevent the failure of that.

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