• 대한금속재료학회지
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• 제56권11호
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• pp.796-804
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• 2018

The Charpy impact toughness of the heat affected zone (HAZ) of electro gas welded 390 MPa yield strength grade steel, manufactured by a thermo mechanically controlled process, was investigated. The effects of added Nb on the toughness of the steel and the factors influencing scatter in toughness are discussed in the present work. It was observed that adding Nb to the steel led to the deterioration of HAZ toughness. The presence of soluble Nb in the HAZ increased its hardenability and resulted in a larger amount of low toughness bainitic microstructure. Microstructural observations in the notch root area revealed the significant role of different microstructures in the area. In the presence of a larger amount of bainitic microstructures, the HAZ exhibited a lower Charpy toughness with a larger scatter in toughness. A softened zone with a lower hardness than the base metal was formed in the HAZ. However, theoretical analysis revealed that the presence of the zone might not be a problem in a real welded joint because of the plastic restraint effect enforced by surrounding materials.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.773-782
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• 2002

본 연구에서는 향후 사용빈도가 증가할 것으로 예상되는 SM570, POSTEN60 및 POSTEN80 강재를 대상으로 용접선 방향이 피로균열성장속도에 미치는 영향, 용접방법 및 강도등급에 따른 피로균열성장특성, 그리고 각 재질별(모재부, 열영향부, 용접금속부) 피로균열 성장특성을 정량적으로 평가하기 위해서 CT시험편을 제작해서 일련의 피로시험을 실시하였다. 피로시험결과 노치가 용접선과 평행한 시험체의 경우 노치선단에 존재하는 압축잔류응력의 영향으로 노치가 용접선과 직각인 시험체의 경우보다 피로균열성장속도의 지연현상이 현저해지는 것을 알 수 있었다. 그리고 용접 방법에 따른 피로균열성장특성은 강재의 강도등급에 관계없이 FCAW가 SAW에 비해서 피로균열성장속도의 분산이 적게 나타나고 있으며, 또한 높은 응력확대계수범위 영역에서 피로균열성장속도의 수렴현상이 나타나는 것을 알 수 있었다. 한편 본 피로시험결과와 기존의 연구결과를 비교하면 피로균열성장영역에서의 피로균열성장속도는 유사한 경향을 나타내고 있으므로 본 연구에서 대상으로 한 강재는 피로안전성을 충분히 확보하고 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제16권6호
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• pp.35-43
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• 1998

In this paper, the fracture toughness evaluation of the various microstructures such as HAZ, F.L and W.M in weldment of TMCP steel which has the softening zone owing to high heat input welding was carried out by using of the small punch(SP) test. In addition, the fracture toughness with the specimen orientation of rolled TMCP steel was investigated by means of SP test and the crack opening displacement (COD) test and then was compared with that of conventional SM50YB steel. From the results of SP test for TMCP steel, it could be seen that the SP energy transition curves of three different orientation were shifted to higher temperature side in order of S, T and L. But the {TEX}$DBTT_{SP}${/TEX} of each orientation specimen did not show a lot of differences and were quite lower than those of conventional SM50YB steel. The mechanical properties of HAZ structure in weldment of TMCP steel such as hardness, SP energy at room temperature and -196$^{\circ}C$ and the upper shelf energy of SP energy transition curve were lower than those of base metal due to softening. The {TEX}$DBTT_{SP}${/TEX} of each microstructure in weldment of TMCP steel increased in order of HAZ, F.L and W.M against base metal, but all microstructures showed a quite lower {TEX}$DBTT_{SP}${/TEX} than those of SM50YB steel.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권10호
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• pp.875-883
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• 2010

This study assessed the Charpy impact properties of the heat-affected zones (HAZs) of API X80 linepipe steels containing complex oxides. Three types of steel were fabricated by adding Mg and $O_2$ to form complex oxides and their microstructures and Charpy impact properties were investigated. The number of complex oxides increased with the amount of excess Mg and $O_2$ that was included in the steels. Simulated HAZs containing a number of oxides showed a high volume fraction of acicular ferrite (AF) because the oxides acted as nucleation sites for AF, thereby leading to an improvement in the Charpy impact properties. According to a correlation study between the heat input, the volume fraction of the AF, and the Charpy impact properties, ductile fractures occurred predominantly when the fraction of the AF was 20% or higher; moreover, the Charpy absorbed energy was excellent at more than 100 J. These findings suggest that the improvement of the Charpy impact properties of the HAZs was associated with the active nucleation of AF in the oxide-containing steel HAZs.

• 한국분말재료학회지
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• 제18권1호
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• pp.64-72
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• 2011

Nondestructive instrumented indentation test is the method to evaluate the mechanical properties by analyzing load - displacement curve when forming indentation on the surface of the specimen within hundreds of micro-indentation depth. Resistance spot welded samples are known to difficult to measure the local mechanical properties due to the combination of microstructural changes with heat input. Particularly, more difficulties arise to evaluate local mechanical properties of resistance spot welds because of having narrow HAZ, as well as dramatic changed in microstructure and hardness properties across the welds. In this study, evaluation of the local mechanical properties of resistance spot welds was carried out using the characterization of Instrumented Indentation testing. Resistance spot welding were performed for 590MPa DP (Dual Phase) steels and 780MPa TRIP (Transformation Induced Plasticity) steels following ISO 18278-2 condition. Mechanical properties of base metal using tensile test and Instrumented Indentation test showed similar results. Also it is possible to measure local mechanical properties of the center of fusion zone, edge of fusion zone, HAZ and base metal regions by using instrumented indentation test. Therefore, measurement of local mechanical properties using instrumented indentation test is efficient, reliable and relatively simple technique to evaluate the tensile strength, yield strength and hardening exponent.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권4호
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• pp.639-647
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• 2022

선박의 건조공정 중 강재의 절단과 곡 가공, 용접에 있어 화염의 사용은 필수적이다. 현재 조선소의 강재 절단과 가공 과정에서는 아세틸렌이 화염 연료로 가장 많이 사용되고 있지만, 폭발 사고의 위험성과 상대적으로 적은 발열량의 한계로 최근에는 프로판 연료의 활용이 증가하고 있다. 하지만 프로판 연료는 상대적으로 가공 속도가 느리고, 가공 시 슬래그의 발생빈도가 높아 품질이 저하된다. 대체 연료로써 프로필렌이 주목받으며 가공 속도와 품질향상에 대한 기대가 증가하고 있다. 프로필렌은 발열량이 우수한 연료로 강재 가공 간 생산성과 가공 품질의 우수성을 갖추고 있다. 이에 본 논문에서는 프로판, 프로필렌 화염을 이용한 철판 가공 시 각 연료의 연소 특성을 분석 및 비교하였다. 프로필렌 화염을 이용한 철판 가공 시 배출되는 온실가스와 유해가스를 프로판 연료의 배출량과 비교하여 저감효과를 실험적으로 확인하였다. 또한, 가공 연료에 따른 입열량이 선박용 강재의 기계적 강도 변화에 미치는 영향을 알아보기 위해 열 분포실험과 인장시험을 수행하였다. 실험 결과로, 대체 연료인 프로필렌을 사용할 때 프로판 연료에 비해 온도분포가 고르게 나타났다. 기계적 강도 실험 결과로 인장강도의 저하는 관찰되지 않았으나, 변형률은 감소하는 경향을 보였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 향후 실제 조선소의 강재가공 및 절단과정에 적용하였을 때, 발생하는 문제점에 대한 분석 및 보완연구를 수행할 예정이다.

• 대한기계학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.53-62
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• 1987

본 논문에서는 1 KW CW CO$_{2}$레이저 발생자장치를 사용하여 표면경화 처리 를 행할때 공정과 관련된 변수들이 용접부 및 표면경화층에 미치는 영향들을 이론과 실험을 통해서 규명하고, 이 결과들을 실제공정에 사용할 수 있는 기초자료로서 제시 하고자 한다. 이를 위해서 해석에 사용될 수 있는 유한요소법(Finite Element Meth- od)에 근거한 2차원 열유동 해석용 프로그램 및 데이타 처리 프로그램을 개발하고, 중 탄소강에 레이저 표면처리를 수행하여 실험 및 이론해석의 결과를 비교 검토하였다. 비교 검토하여 그 설정기준을 고찰하였다.