냉간압연 후 오스테나이트계 스테인리스강의 표면크래킹 공정을 사용한 강도 및 인성의 향상 Improvement of Strength and Impact Toughness for Cold-Worked Austenitic Stainless Steels Using a Surface-Cracking Technique원문보기
일반적인 금속재료의 경우 영하 180℃ 이하의 매우 낮은 온도에 재료가 노출되었을 때 재료의 저온취성으로 인해 기계적 특성이 급격히 감소하게 된다. 극저온 환경에서 사용되는 재료들은 우수한 저온특성이 요구되며, 대표적으로 오스테나이트계 스테인리스강이 사용된다. 하지만 극저온 산업분야에서는 재료의 고강도 및 고인성이 요구되어지며, 일반적인 오스테나이트계 스테인리스강의 기계적 특성으로는 산업에서 요구하는 기계적특성을 충족시키기에는 한계가 있기 때문에 추가적인 공정이 필요하다. 이에 본 연구에서는 오스테나이트계 스테인리스강(...
일반적인 금속재료의 경우 영하 180℃ 이하의 매우 낮은 온도에 재료가 노출되었을 때 재료의 저온취성으로 인해 기계적 특성이 급격히 감소하게 된다. 극저온 환경에서 사용되는 재료들은 우수한 저온특성이 요구되며, 대표적으로 오스테나이트계 스테인리스강이 사용된다. 하지만 극저온 산업분야에서는 재료의 고강도 및 고인성이 요구되어지며, 일반적인 오스테나이트계 스테인리스강의 기계적 특성으로는 산업에서 요구하는 기계적특성을 충족시키기에는 한계가 있기 때문에 추가적인 공정이 필요하다. 이에 본 연구에서는 오스테나이트계 스테인리스강(STS304)의 극저온 환경에서 저하되는 기계적 특성을 향상시키기 위해 새로운 기술을 개발하였다. 이 기술은 표면크래킹 기술로 냉간압연 공정과 표면 미세크랙 공정을 기반으로 한다. 표면크래킹 기술이 적용된 오스테나이트 스테인리스강의 경우 극저온 환경에서도 높은 강도와 충격 인성을 나타낸다. 오스테나이트계 스테인리스강의 강도를 향상시키기 위해 냉간압연 공정을 실시하였으며, 그로인해 저하되는 충격 인성을 향상시키기 위해 표면 미세크랙 공정을 적용하였다. 이를 통해 향상되는 강도 및 충격 인성은 기계적 특성 평가를 통해 확인하였다. 또한, 샤르피 충격시험 및 파단면 분석을 통해 미세크랙에서 추가적인 응력 분산효과에 의해 충격인성이 향상되는 것을 관찰하였으며, 파단면 분석 결과에서 연성 파괴 비율이 증가하는 것을 확인하였다. 특히, 냉간압연율 5%와 표면 미세크랙 10줄이 적용된 시편에서는 극저온 영역에서도 표준시편 대비 강도와 인성이 동시에 증가하였다.
일반적인 금속재료의 경우 영하 180℃ 이하의 매우 낮은 온도에 재료가 노출되었을 때 재료의 저온취성으로 인해 기계적 특성이 급격히 감소하게 된다. 극저온 환경에서 사용되는 재료들은 우수한 저온특성이 요구되며, 대표적으로 오스테나이트계 스테인리스강이 사용된다. 하지만 극저온 산업분야에서는 재료의 고강도 및 고인성이 요구되어지며, 일반적인 오스테나이트계 스테인리스강의 기계적 특성으로는 산업에서 요구하는 기계적특성을 충족시키기에는 한계가 있기 때문에 추가적인 공정이 필요하다. 이에 본 연구에서는 오스테나이트계 스테인리스강(STS304)의 극저온 환경에서 저하되는 기계적 특성을 향상시키기 위해 새로운 기술을 개발하였다. 이 기술은 표면크래킹 기술로 냉간압연 공정과 표면 미세크랙 공정을 기반으로 한다. 표면크래킹 기술이 적용된 오스테나이트 스테인리스강의 경우 극저온 환경에서도 높은 강도와 충격 인성을 나타낸다. 오스테나이트계 스테인리스강의 강도를 향상시키기 위해 냉간압연 공정을 실시하였으며, 그로인해 저하되는 충격 인성을 향상시키기 위해 표면 미세크랙 공정을 적용하였다. 이를 통해 향상되는 강도 및 충격 인성은 기계적 특성 평가를 통해 확인하였다. 또한, 샤르피 충격시험 및 파단면 분석을 통해 미세크랙에서 추가적인 응력 분산효과에 의해 충격인성이 향상되는 것을 관찰하였으며, 파단면 분석 결과에서 연성 파괴 비율이 증가하는 것을 확인하였다. 특히, 냉간압연율 5%와 표면 미세크랙 10줄이 적용된 시편에서는 극저온 영역에서도 표준시편 대비 강도와 인성이 동시에 증가하였다.
For cryogenic applications, materials must be cautiously selected because of a drastic degradation in the mechanical properties of materials when they are exposed to very low temperatures. We have developed a new technique using a cold-working and surface-cracking process to overcome such degradatio...
For cryogenic applications, materials must be cautiously selected because of a drastic degradation in the mechanical properties of materials when they are exposed to very low temperatures. We have developed a new technique using a cold-working and surface-cracking process to overcome such degradation of mechanical properties at the low temperatures. This technique intentionally induces surface-cracks in cold-worked austenitic stainless steels and result in a significant increase in both strength and fracture at low temperatures. According to the microstructure observations, dissipation of the crack propagation energy with surface-cracks enhanced the impact toughness, showing a ductile fracture mode in even the cryogenic temperature region. Especially, we obtained the high strength and toughness materials by a surface-cracking technique at 5 % cold-worked specimen with surface-cracks
For cryogenic applications, materials must be cautiously selected because of a drastic degradation in the mechanical properties of materials when they are exposed to very low temperatures. We have developed a new technique using a cold-working and surface-cracking process to overcome such degradation of mechanical properties at the low temperatures. This technique intentionally induces surface-cracks in cold-worked austenitic stainless steels and result in a significant increase in both strength and fracture at low temperatures. According to the microstructure observations, dissipation of the crack propagation energy with surface-cracks enhanced the impact toughness, showing a ductile fracture mode in even the cryogenic temperature region. Especially, we obtained the high strength and toughness materials by a surface-cracking technique at 5 % cold-worked specimen with surface-cracks
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