In plate forming technology, cylindrical drawing process is widely used in industry due to technological development. In this study, we used stainless steel 3042B and stainless steel 304J1, which are the most commonly used materials in the production of cold and hot water tanks for water purifiers, among cylindrical drawing products. Under the same conditions, the thickness of the sidewall of the product formed by drawn experiment was studied. As a result of the experiment, the bottom thickness of stainless steel 304J1 was considered to be thick. It is judged that the defect rate can be reduced by changing the breaking phenomenon of the floor surface of the cold and hot water bottles to the material of stainless steel 304j1. Stainless steel 304 2B material shows a sharp change in thickness from punch corner R to sidewall position, while stainless steel 304J1 material showed a uniform change from punch corner R to sidewall position. Stainless steel 304J1 material is considered to improve the clamping of the product in the process of extracting the product after hand drawing. The appearance of stainless steel 3042B products is considered to produce more wrinkles in the flange, which exerts greater tensile force on the sidewall during molding, resulting in uneven sidewall thickness.
The change of microstructure in the bonded interlayer and mechanical properties of the joints were investigated during Transient Liquid Phase Diffusion Bonding(TLP bonding) of STS304/SM17C and STS304/SM45C couples using Ni base amorphous alloys added boron and prepared alloy as insert metal. Main experimental results obtained in this study are as follows: 1) Isothermal solidification process was completed much faster than theoretically expected time, 14ks at 1473K temperature. Its completion times were 3.6ks at 1423K, 2.5ks at 1473K and 1.6ks at 1523K respectively. 2) As the concentration of boron in the insert metal increased, the more borides were precipitated near bonded interlayer and grain boundary of STS304 side during isothermal solidification process, its products were $M_{23}P(C,B)_6}_3)$ The formation of grain boundary during isothermal solidification process was completed at structural carbon steel after starting the solidfication at STS304 stainless steel. 4) The highest value of hardness was obtained at bonded interface of STS304 side. The desirable tensile properties were obtained from STS304/SM17C, STS304/SM45C using MBF50 and experimentally prepared insert metal with low boron concentration.
본 실험에서는 tripod polishing 방법을 이용하여 Pd/GaN/Sapphire 박막, PZT/MgO/Si 박막, 304 stainless steel 분말, $Mo_5Si_3/Mo_2B$ diffusion couple의 매우 다양한 물성이 포함된 불균질 재료의 TEM 시편을 제작하고 분석하였다. Tripod polishing을 사용하여 시편을 준비하면 시편의 종류에 관계없이 시편의 선단부에 매우 광범위한 전자빔 투과 영역을 지닌 TEM 시편을 얻을 수 있었으며, Pd/GaN/Sapphire 박막, PZT/MgO/Si 박막과 같이 기판이 경한 반도체 재료의 경우에는 연마 정도가 균일하며 연마과정 동안 오염이 심하지 않기 때문에 ion milling으로 cleaning 없이 TEM 관찰이 가능하다. 한편 304 stainless steel 분말과 같은 금속재료의 경우 짧은 시간의 ion milling 은 시편의 오염 제거에 도움된다. $Mo_5Si_3/Mo_2B$ diffusion couple에 형성된 실리사이드는 큰 취성 때문에 polishing 동안 시편이 깨지는 현상으로 전자가 투과할 수 있을 정도의 연마가 불가능하여 1시간 정도 ion milling 연마가 필요하다. Tripod polishing으로 TEM 시편을 준비하면 분석하고자 하는 지역을 정확하고도 넓게 연마할 수 있다. 또한 비교적 짧은 시간 내에 ion milling 없이 TEM 시편을 제작할 수 있기 때문에 ion milling에서 유발되는 여러 가지 문제점들을 해결할 수 있는 장점이 있었다. 그러나 tripod polishing은 전부 수작업으로 시편을 준비하기 때문에 시편을 제작하는 과정 동안 매우 세심한 주의가 요구되며 제작자의 숙련도와 경험을 필요로 하는 단점이 있다.
The effect of initial ${\alpha}^{\prime}$ in STS 304 Stainless Steel on fatigue resistance, and fatigue crack propagation behavior was studied with using C-T specimens. Higher ${\Delta}K_{th}$ was observed in the specimens with the content of 0% initial ${\alpha}^{\prime}$ than in the contents of 2% and 33% initial ${\alpha}^{\prime}$. The difference of da/dN at the same level of ${\Delta}K$ was distinctive in low and intermediate level of ${\Delta}K$ however became less different as the level of ${\Delta}K$ increased. It is because the formation of strain induced martensite occurred readily in lower ${\alpha}^{\prime}$ at the vicinity of the fatigue crack tip, which causes compressive residual stresses resulting in the enhancement of crack closure. In general fatigue cracks propagated transgranular mode and many segments of ridges were observed on the fracture surfaces. At the higher contents of initial ${\alpha}^{\prime}$ appeared the smaller size of ridge segments. Slips in austenite were blocked more frequently by the martensite colonies formed in austenite.
Austenitic stainless steels have been widely used for various systems of nuclear power plants. Among these stainless steels, small pipes with diameter less than 14 inch have been produced in the form of seamless pipe. Annealing and cooling process during the manufacturing process can affect corrosion properties of seamless stainless steels. Therefore, 12 inch-diameter of as-received 304L stainless steel pipe was annealed and aged in this study. Intergranular corrosion resistance was evaluated by ASTM A262 Practice A, C, and E methods. The degree of sensitization was determined using a DL-EPR test. U-bend method in an autoclave was used to evaluate the SCC resistance in 0.01 M $Na_2S_4O_6$ or 40% NaOH solution at $340^{\circ}C$. As-received specimen showed relatively high degree of sensitization and intergranular corrosion rate. Carbon segregation was also observed near grain boundaries. Annealing treatment could give the dissolution of segregated carbon into the matrix. Aging treatment could induce segregation of carbon and finally form carbides. Microstructural analysis confirmed that high intergranular corrosion rate of the as-received seamless pipe was due to micro-galvanic corrosion between carbon segregation and grains.
A plate heat exchanger (PHE) normally uses vacuum brazing technology for connecting plates and fins. However, the reliability of high temperature brazing, especially with nickel-based filler metals containing boron the formation of brittle intermetallic compounds (IMCs) in brazed joints is of major concern. since they considerably degrade the mechanical properties. This research was examined the vacuum brazing of commercially SUS304 stainless steel with BNi-2 (Ni-Cr-B-Si) filler metal, and discussed to determine the influence of brazing temperatures on the microstructure and mechanical strength of brazed joints. In the metallographic analysis it is observed that considerable large area of Cr-B intermetallic compound phases at the brazing layer and the brazing tensile strength is related to removal of this brittle phase greatly. The mechanical properties of brazing layer could be stabilized through increasing the brazing temperature over $100^{\circ}C$ more than melting temperature of filler metals, and diffusing enough the brittle intermetallic compound formed in the brazing layer to the base metal.
In the present study, oxidation behavior of 304 and 316 stainless steels was investigated. After solution treatment, specimens were polished up to $1{\mu}m$$Al_2O_3$ grade and then subjected to oxidation treatment in dry air. The range of temperature was used for oxidation treatment at $300^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$ and TEM was used for analyzing the components and structure of oxide film. Also, these results were compared with the results of ESCA and TG. According to the results of TEM analysis, it was found that Cr oxide film was formed on top of the surface after room temperature oxidation but amorphous Fe oxide was formed on top of the surface and polycrystalline $(Cr,Fe)_2O_3$ was formed below the amorphous Fe oxide layer after $500^{\circ}C$ oxidation treatment. The oxidized specimens at $500^{\circ}C$ showed that 316 stainless steel resists more strongly to grain and grain boundary oxidation than 304 stainless steel. These results suggested that Mo component resolved in 316 stainless steel matrix suppressed the formation of Cr carbide which may results in local Cr deplete area.
The objective of the present work is to optimize process parameters namely, cutting speed, feed rate, and depth of cut in milling of AISI 304 stainless steel. In this work, experiments were carried out as per the Taguchi experimental design and an $L_{27}$ orthogonal array was used to study the influence of various combinations of process parameters on surface roughness (Ra) and material removal rate (MRR). As a dynamic approach, the multiple response optimization was carried out using grey relational analysis (GRA) and desirability function analysis (DFA) for simultaneous evaluation. These two methods are considered in optimization, as both are multiple criteria evaluation and not much complicated. The optimum process parameters found to be cutting speed at 63 m/min, feed rate at 600 mm/min, and depth of cut at 0.8 mm. Analysis of variance (ANOVA) was employed to classify the significant parameters affecting the responses. The results indicate that depth of cut is the most significant parameter affecting multiple response characteristics of GFRP composites followed by feed rate and cutting speed. The experimental results for the optimal setting show that there is considerable improvement in the process.
Unlike conventional Eddy Current Test (ECT), Pulsed Eddy Current (PEC) uses a multiple-frequency current pulse through the excitation coil. In the present study, the detection of subsurface cracks using a specially designed probe that allows the detection of a deeper crack with a relatively small current density has been attempted using the PEC technique. The tested sample is a piece of 304 stainless steel (SS304) with a thickness of 30mm. Small electrical discharge machining (EDM) notches were put in the test sample at different depths from the surface to simulate the subsurface cracks in a pipe. The designed PEC probe consists of an excitation coil and a Hall sensor and can detect a subsurface crack as narrow and shallow as 0.2 mm wide and 2 mm deep. The maximum distance between the probe and the defect is 28 mm. The peak amplitude of the detected pulse is used to evaluate the cracks under the sample surface. In time domain analysis, the greater the crack depth the greater the peak amplitude of the detected pulse. The experimental results indicated that the proposed system has the potential to detect the subsurface cracks in stainless steel plates.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제21권5호
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pp.535-541
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1997
The effect of concentration of each solution( HCI, $H_2SO_4$ and $HNO_3$), scan rate and polished surface condition on the corrosion of AISI 304 Stainless Steel were investigated, utilizing the Method ASTM G5 - 87. It can be concluded that: 1) For the same concentration(i.e. 1N) of each solution the corrosion rate is the highest in HCI and lowest in $HNO_3$. Also, the difference of values of $i_{cirt}$ generated for each solution is significant. 2) As the concentration of the solution $H_2SO_4$ is increased (O.5N, 1N, 2N) the values of $E_{cor}$$i_{crit}$ and $i_{p}$ are increased. 3) In case of existence of SCN ion of O.OlN, the values of iCTIt and ip generated are approximately 100 times and 1.4 times higher respectively, than in the case of non - existence of $SCN^{-}$. However the existence of $SCN^{-}$ doesn't affect the value of $E_{cor}$ and $E_{p}$. 4) The values of $i_{crit}$ and $i_{p}$ are increased due to the increase of scan rate. But the values of $E_{cor}$ and $E_{p}$ do not depend on the scan rate. 5) The $i_{p}$ value depends greatly on oxygen in the solution, but the changes in values of $E_{cor}$$i_{crit}$ and $E_{b}$ due to the oxygen are insignificant. 6) If a component is polished using #400, #600 and #800 wet polish paper, the effect of surface condition on variations of values of $i_{crit}$ and $i_{p}$ is slightly significant.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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