Tensile and LCF(low cycle fatigue) tests were carried out in air at wide temperature range 20$^{\circ}C$-750$^{\circ}C$ and strain rates of 1${\times}$10$\^$-4//s-1${\times}$10$\^$-2/ to ascertain the influence of strain rate on tensile and LCF properties of prior cold worked 316L stainless steel, especially focused on the DSA(dynamic strain aging) regime. Dynamic strain aging induced the change of tensile properties such as strength and ductility in the temperature region 250$^{\circ}C$-600$^{\circ}C$ and this temperature region well coincided with the negative strain rate sensitivity regime. Cyclic stress response at all test conditions was characterized by the initial hardening during a few cycles, followed by gradual softening until final failure. Temperature and strain rate dependence on cyclic softening behavior appears to result from the change of the cyclic plastic deformation mechanism and DSA effect. The DSA regimes between tensile and LCF loading conditions in terms of the negative strain rate sensitivity were well consistent with each other. The drastic reduction in fatigue resistance at elevated temperature was observed, and it was attributed to the effects of oxidation, creep and dynamic strain aging or interactions among them. Especially, in the DSA regime, dynamic strain aging accelerated the reduction of fatigue resistance by enhancing crack initiation and propagation.
Zakia Akter Sonia;Ji Hye Park;Wathone Oo;Kwang Bok Yi
청정기술
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제29권1호
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pp.39-45
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2023
To investigate the effects of Mg addition at different aging times and temperatures, Cu/MgO/Al2O3 catalysts were synthesized for the low-temperature water gas shift (LT-WGS) reaction. The co-precipitation method was employed to prepare the catalysts with a fixed Cu amount of 30 mol% and varied amounts of Mg/Al. Synthesized catalysts were characterized using XRD, BET, and H2-TPR analysis. Among the prepared catalysts, the highest CO conversion was achieved by the Cu/MgO/Al2O3 catalyst (30/40/30 mol%) with a 60 ℃ aging temperature and a 24 h aging time under a CO2-rich feed gas. Due to it having the lowest reduction temperature and a good dispersion of CuO, the catalyst exhibited around 65% CO conversion with a gas hourly space velocity (GHSV) of 14,089 h-1 at 300 ℃. However, it has been noted that aging temperatures greater or less than 60 ℃ and aging times longer than 24 h had an adverse impact, resulting in a lower surface area and a higher reduction temperature bulk-CuO phase, leading to lower catalytic activity. The main findings of this study confirmed that one of the main factors determining catalytic activity is the ease of reducibility in the absence of bulk-like CuO species. Finally, the long-term test revealed that the catalytic activity and stability remained constant under a high concentration of CO2 in the feed gas for 19 h with an average CO conversion of 61.83%.
This research investigated the relationship between the amount of fixed pigment and the color of silk dyed with three types of fermented indigo powder dye under different temperatures and pH, by reduction or nonreduction method. Amount of fixed pigment was analyzed using the Ultimate 3000 HPLC-DAD instrument and the color of dyed silk was measured using the X-rite spectrocolorimeter. All silk samples dyed by reduction method showed PB color. The amount of indigotin fixation was dependent on the dyeing temperature and pH regardless of the indigotin composition in the dye. Indirubin was less dependent upon the dyeing condition in the reduction dyeing and its fixation was minimum level. Dyeing conditions which can maximize the indigotin fixation were $50^{\circ}C/pH$ 11 and $70^{\circ}C/pH$ 7 conditions in reduction dyeing. Color of silk showed more redness ($a^*$) thus higher PB color when the indigotin fixation was low and indirubin fixation was relatively high. Indirubin fixation was very low with slightly better fixation by nonreduction method. More reddish color was obtained by nonreduction dyeing, and by more alkaline dyebath.
The disappearance of continuous yielding and the formation of an extended region in engineering stress-strain curves at tempering temperatures of 673-873K is closely related to the reduction of mobile dislocations during tempering and dynamic recovery during tensile deformation. In addition, the occurrence of discontinuous yielding at tempering temperature above 923K would be attributed to the formation of new strain-free polygonal ferrite grain.
The feasibility of Magnetohydrodynamic(MHD) Ship Propulsion using Superconduction Magnets is reviewed in light of relent advances in high-temperature superconducting. The propulsion using a screw propeller in the noise reduction has it's own limitation. The epochal noiseless MHD propulsion method which does not have this disadvantage is studying nowadays. The subject of a marine MHD as propulsion has been examined before and was found to be interesting because of relatively low magnetic flux densities. It is demonstrated that the MHD propulsion is technically interesting with high magnetic flux density. The development of large-scale magnets using the high-temperature superconductor now under development could make it practical to construct submersibles for high-speed and silent operation.
Recently, as the current and future emission regulations go stringent, the research of NOx reduction has become a subject of increasing interest and attention in diesel engine. Selective Catalytic Reduction (SCR) is one of the effective technology to reduce NOx emission from diesel engine. Especially, Urea-SCR that uses urea as a reductant is becoming increasingly popular as a cost effective way of reducing NOx emissions from heavy duty vehicles. In this research, we designed urea injector and DCU (Dosing Control Unit) specially developed for controlling the Urea-SCR process onboard vehicles. As passenger and commercial diesel engine experiment, we grasped characteristics of NOx emission and SCR catalyst temperature level in advance. As a result, highest NOx emission level was shown in condition of low engine speed and high load. On the other hand, SCR catalyst temperature was highest at high engine speed and load. On the basis of these result, we conducted the NOx reduction test at steady engine operating conditions using the urea injector and DCU. It was shown that 74% NOx conversion efficiency on the average and 97% NOx conversion efficiency was obtained at high SCR catalyst temperature.
SiC materials have been extensively studied for high temperature components in advanced energy system and advanced gas turbine because it has excellent high temperature strength, low coefficient of thermal expansion, good resistance to oxidation and good thermal and chemical stability etc. However, the brittle characteristics of SiC such as low fracture toughness and low strain-to fracture still impose a severe limitation on practical applications of SiC materials. For these reasons, SiC/SiC composites can be considered as a promising for various structural materials, because of their good fracture toughness compared with monolithic SiC ceramics. But, high temperature and pressure lead to the degradation of the reinforcing jiber during the hot pressing. Therefore, reduction of sintering temperature and pressure is key requirements for the fabrication of SiC/SiC composites by hot pressing method. In the present work, monolithic Liquid Phase Sintered SiC (LPS-SiC) was fabricated by hot pressing method in Ar atmosphere at $1800^{\circ}C$ under 20MPa using $Al_2O_3,\;Y_2O_3\;and\;SiO_2$ as sintering additives in order to low sintering temperature and sintering pressure. The starting powder was high purity $\beta-SiC$ nano-powder with all average particle size of 30mm. The characterization of LPS-SiC was investigated by means of SEM and three point bending test. Base on the composition of sintering additives-, microstructure- and mechanical property correlation, tire compositions of sintering additives are discussed.
The mechanical properties of polymeric composites are degraded under elevated temperatures due to the effect of temperature on the mechanical behavior of the resin and resin fiber interfaces. In this study, the effect of temperature on the impact response of the carbon fiber reinforced plastics (CFRP) was investigated at low-velocity impact (LVI) using a drop-weight impact tester machine. All the composite plates were fabricated using a vacuum infusion process with a stacking sequence of [45/0_2/-45/90_2]s, and a thickness of 2.9 mm. A group of the specimens was exposed to an environment with a temperature cycling at the range of -30 ℃ to 65 ℃. In addition, three other groups of the specimens were aged at ambient (28 ℃), -30 ℃, and 65 ℃ for ten days. Then all the conditioned specimens were subjected to LVI at three energy levels of 10, 15, and 20 J. To assess the behavior of the damaged composite plates, the force-time, force-displacement, and energy-time diagrams were analyzed at all temperatures. Finally, radiography, optical microscopy, and scanning electron microscopy (SEM) were used to evaluate the effect of the temperature and damages at various impact levels. Based on the results, different energy levels have a similar effect on the LVI behavior of the samples at various temperatures. Delamination, matrix cracking, and fiber failure were the main damage modes. Compared to the samples tested at room temperature, the reduction of temperature to -30 ℃ enhanced the maximum impact force and flexural stiffness while decreasing the absorbed energy and the failure surface area. The temperature increasing to 65 ℃ increased the maximum impact force and flexural stiffness while decreasing the absorbed energy and the failure surface area. Applying 200 thermal cycles at the range of -30 ℃ to 65 ℃ led to the formation of fine cracks in the matrix while decreasing the absorbed energy. The maximum contact force is recorded under cyclic temperature as 5.95, 6.51 and 7.14 kN, under impact energy of 10, 15 and 20 J, respectively. As well as, the minimum contact force belongs to the room temperature condition and is reported as 3.93, 4.94 and 5.71 kN, under impact energy of 10, 15 and 20 J, respectively.
Oh, Chang Sup;Hong, Seung-Hun;Lee, Dong-Kyu;Kim, Hang Goo;Kim, Yong Ha
한국재료학회지
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제27권2호
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pp.63-68
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2017
A black nickel oxide powder, one of the commercial nickel oxide ores, was reduced by hydrogen gas in a batch-type fluidized-bed reactor in a temperature range of 350 to $500^{\circ}C$ and in a residence time range of 5 to 120 min. The hydrogen reduction behavior of the black nickel oxide was found to be somewhat different from that of green nickel oxide ore. For the black nickel oxide, the maximum temperature (below which nickel oxide particles can be reduced without any agglomeration) was significantly lower than that observed for the green nickel oxide. In addition, the best curve fittings of the Avrami model were obtained at higher values of the overall rate constant "k" and at lower values of the exponent "m", compared to those values for the green nickel oxide. It may be inferred from these results that the hydrogen reduction rate of the black nickel oxide is faster than that of the green nickel oxide in the early stages, but the situation reverses in the later stages. For the black nickel oxide ore, in spite of the low temperature sintering, it was possible to achieve a high degree fluidized-bed reduction at lower temperatures and at lower gas consumption rates than was possible for the green nickel oxide. In this regard, the use of black nickel oxide is expected to yield a benefit if its ore price is sufficiently lower than that of the green nickel oxide.
The Selective catalytic reduction(SCR) system is a highly-effective device of $NO_x$ reduction for diesel engines. Generally, the ammonia($NH_3$) generated from a liquid urea-water solution is used for the reductant. The ideal ratio of $NH_3$ molecules to $NO_x$ molecules is 1:1 based on $NH_3$ consumption and having $NH_3$ available for reaction of all of the exhaust $NO_x$. However, under the too low and too high temperature condition, the $NO_x$ reduction efficiency becomes lower, due to temperature window. And space velocity also affects to $NO_x$ conversion efficiency. This paper reviews a laboratory study to evaluate the effects of $NO_x$ and $NH_3$ concentrations, gas temperature and space velocity on the $NO_x$ conversion efficiency of the SCR system. The maximum conversion efficiency of $NO_x$ was indicated when the $NH_3$ to $NO_x$ ratio was 1.2 and the space velocity was $60,000\;h^{-1}$. The results of this paper contribute to improve overall $NO_x$ reduction efficiency and $NH_3$ slip.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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