STS 304 스테인리스강에 Mo을 첨가하면 내식성과 더불어 고온강도가 더욱 향상되며 특히 Cl^- 분위기에서 공식 저항성이 월등히 좋아지는 특성이 있다. 그러나 고온에서 사용될 때는 Mo함유 스테인리스강이 Mo산화물의 기화로 인한 부동태피막의 손상으로 표면의 고온내산화성이 304스테인리스강보다도 더 나빠지는 경향이 있다. 최근 STS 304 스테인리스강을 500℃이하의 낮은 온도에서 이온질화처리하면 고경도 및 우수한 내식성의 S상을 얻을 수 있음이 확인된 바 있어 본 연구에서는 316 스테인리스강을 500℃에서 이온질화하였을 때 고온 내산화성에 미치는 강의 Mo함량 및 이온질화처리의 영향을 조사하였다. 316 스테인리스강의 Mo함량을 0, 1, 2, 4% 범위로 조정하여 500℃에서 각각 1시간 및 3시간 이온질화처리하였을 때 질화층의 두께는 질화시간에 비례하였으나 Mo함량에는 반비례하였다. 이온질화층의 경도 또한 질화시간에 비례하였으나 Mo함량에는 반비례하였다. 이온질화처리한 시편을 700, 800, 900℃에서 고온산화시험한 후 무게증가율을 측정하고 산화표면을 SEM으로 관찰한 결과 Mo함량이 많아질수록 모든 ...
STS 304 스테인리스강에 Mo을 첨가하면 내식성과 더불어 고온강도가 더욱 향상되며 특히 Cl^- 분위기에서 공식 저항성이 월등히 좋아지는 특성이 있다. 그러나 고온에서 사용될 때는 Mo함유 스테인리스강이 Mo산화물의 기화로 인한 부동태피막의 손상으로 표면의 고온내산화성이 304스테인리스강보다도 더 나빠지는 경향이 있다. 최근 STS 304 스테인리스강을 500℃이하의 낮은 온도에서 이온질화처리하면 고경도 및 우수한 내식성의 S상을 얻을 수 있음이 확인된 바 있어 본 연구에서는 316 스테인리스강을 500℃에서 이온질화하였을 때 고온 내산화성에 미치는 강의 Mo함량 및 이온질화처리의 영향을 조사하였다. 316 스테인리스강의 Mo함량을 0, 1, 2, 4% 범위로 조정하여 500℃에서 각각 1시간 및 3시간 이온질화처리하였을 때 질화층의 두께는 질화시간에 비례하였으나 Mo함량에는 반비례하였다. 이온질화층의 경도 또한 질화시간에 비례하였으나 Mo함량에는 반비례하였다. 이온질화처리한 시편을 700, 800, 900℃에서 고온산화시험한 후 무게증가율을 측정하고 산화표면을 SEM으로 관찰한 결과 Mo함량이 많아질수록 모든 시험온도에서 무게가 증가하였고 동시에 표면의 산화상태가 악화되었다. 한편 이온질화처리 시간이 길어질수록 산화스케일의 표면은 크게 변하지 않았으나 무게증가율은 낮아져 이온질화가 고온에서의 내산화성을 다소 개선한 것으로 나타났다. 산화시험온도가 상승할수록 산화물의 핵생성 구동력 대비 성장구동력이 커짐에 따라 산화물의 입자가 전반적으로 굵어졌으며, 900℃ 때는 Mo의 함량 및 이온질화 시간에 관계없이 산화량이 많아졌다.
STS 304 스테인리스강에 Mo을 첨가하면 내식성과 더불어 고온강도가 더욱 향상되며 특히 Cl^- 분위기에서 공식 저항성이 월등히 좋아지는 특성이 있다. 그러나 고온에서 사용될 때는 Mo함유 스테인리스강이 Mo산화물의 기화로 인한 부동태피막의 손상으로 표면의 고온내산화성이 304스테인리스강보다도 더 나빠지는 경향이 있다. 최근 STS 304 스테인리스강을 500℃이하의 낮은 온도에서 이온질화처리하면 고경도 및 우수한 내식성의 S상을 얻을 수 있음이 확인된 바 있어 본 연구에서는 316 스테인리스강을 500℃에서 이온질화하였을 때 고온 내산화성에 미치는 강의 Mo함량 및 이온질화처리의 영향을 조사하였다. 316 스테인리스강의 Mo함량을 0, 1, 2, 4% 범위로 조정하여 500℃에서 각각 1시간 및 3시간 이온질화처리하였을 때 질화층의 두께는 질화시간에 비례하였으나 Mo함량에는 반비례하였다. 이온질화층의 경도 또한 질화시간에 비례하였으나 Mo함량에는 반비례하였다. 이온질화처리한 시편을 700, 800, 900℃에서 고온산화시험한 후 무게증가율을 측정하고 산화표면을 SEM으로 관찰한 결과 Mo함량이 많아질수록 모든 시험온도에서 무게가 증가하였고 동시에 표면의 산화상태가 악화되었다. 한편 이온질화처리 시간이 길어질수록 산화스케일의 표면은 크게 변하지 않았으나 무게증가율은 낮아져 이온질화가 고온에서의 내산화성을 다소 개선한 것으로 나타났다. 산화시험온도가 상승할수록 산화물의 핵생성 구동력 대비 성장구동력이 커짐에 따라 산화물의 입자가 전반적으로 굵어졌으며, 900℃ 때는 Mo의 함량 및 이온질화 시간에 관계없이 산화량이 많아졌다.
STS 304 stainless steel, heat and corrosion resistant material, has been widely used for pressure vessels, heat exchangers, reactors and pipes in nuclear power plants, refineries and petrochemical plants because of its favorable mechanical properties such as high toughness, ductility and creep stren...
STS 304 stainless steel, heat and corrosion resistant material, has been widely used for pressure vessels, heat exchangers, reactors and pipes in nuclear power plants, refineries and petrochemical plants because of its favorable mechanical properties such as high toughness, ductility and creep strength as well as excellent corrosion resistance. The addition of Mo to STS 304 stainless steel results in improvement of corrosion resistance and strength at high temperature and pitting resistance, especially in Cl^- contained environment. But the Mo addition causes a disadvantage such as lower oxidation resistance at elevated temperature, in this case even worse than that of STS 304 stainless steel. In this study, several effects of ion-nitriding on the oxidation characteristics for STS 316 stainless steel with various Mo content were investigated. Stainless steels containing Mo (0.09∼4.05wt%) were manufactured by using vacuum furnace and solutionized for 1hr at 1,050℃ . Stainless steel surface was ion nitrided at 500℃ for 1hr and 3hr by ion nitriding equipment. Ion nitrided specimen were investigated by SEM, OM, and hardness tester. Oxidation was carried out by using muffle furnace in air at 700℃, 800℃ and 900℃ for 1hr, respectively. Oxidation behavior of the ion nitrided specimen was investigated by SEM and EDX. The conclusions of this study are as follows : 1. The thickness and hardness of nitrided layer was increased with ion-nitriding time but decreased with Mo content. The porous layer was easily formed in case of higher Mo content. 2. The weight gain after oxidation was increased with the increase of Mo content and ion nitriding time at all testing temperatures. The Mo addition showed a detrimental effect on the oxidation behavior of the ion-nitrided specimen. 3. The oxide morphology has no direct relation with ion-nitriding time. The larger grain size of oxide was obtained at higher oxidation temperature.
STS 304 stainless steel, heat and corrosion resistant material, has been widely used for pressure vessels, heat exchangers, reactors and pipes in nuclear power plants, refineries and petrochemical plants because of its favorable mechanical properties such as high toughness, ductility and creep strength as well as excellent corrosion resistance. The addition of Mo to STS 304 stainless steel results in improvement of corrosion resistance and strength at high temperature and pitting resistance, especially in Cl^- contained environment. But the Mo addition causes a disadvantage such as lower oxidation resistance at elevated temperature, in this case even worse than that of STS 304 stainless steel. In this study, several effects of ion-nitriding on the oxidation characteristics for STS 316 stainless steel with various Mo content were investigated. Stainless steels containing Mo (0.09∼4.05wt%) were manufactured by using vacuum furnace and solutionized for 1hr at 1,050℃ . Stainless steel surface was ion nitrided at 500℃ for 1hr and 3hr by ion nitriding equipment. Ion nitrided specimen were investigated by SEM, OM, and hardness tester. Oxidation was carried out by using muffle furnace in air at 700℃, 800℃ and 900℃ for 1hr, respectively. Oxidation behavior of the ion nitrided specimen was investigated by SEM and EDX. The conclusions of this study are as follows : 1. The thickness and hardness of nitrided layer was increased with ion-nitriding time but decreased with Mo content. The porous layer was easily formed in case of higher Mo content. 2. The weight gain after oxidation was increased with the increase of Mo content and ion nitriding time at all testing temperatures. The Mo addition showed a detrimental effect on the oxidation behavior of the ion-nitrided specimen. 3. The oxide morphology has no direct relation with ion-nitriding time. The larger grain size of oxide was obtained at higher oxidation temperature.
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