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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 신용택
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 동아대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수10
이 논문의 연구 히스토리 (3)
2020
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본 논문에서는 슈퍼 오스테나이트계 스테인리스강 중 UNS S32654(654SMO)의 소성 변형 및 용접 조건에 따른 부식 특성을 연구하였다.
먼저, 소성 변형에 따른 부식특성을 판단하기 위해 654SMO 모재를 0%부터 57%(파단)까지 인장하여 미세조직 평가, CPT (Critical Pitting corrosion Temperature test), CCT (Critical Crevice corrosion Temperature test) 및 Potentiodynamic Polarization test를 통해 내식성을 평가하였고, XRD (X-Ray Diffraction)를 통해 오스테나이트계 스테인리스강에서 소성 변형 시 발생하는 소성 유기 마르텐사이트 (α`)의 존재 유무를 판단하였다.
둘 째, 오버레이 용접부의 부식 특성을 비교하기 위해 654SMO strip과 Inconel 625 strip을 사용하여 각각 오버레이 용접 하였고, 용접부의 부식 특성을 비교하였다.
마지막으로, 입열량에 따른 부식 특성을 규명하기 위해, 입열량을 0.7kJ/mm와 1.4kJ/mm로 달리하여 GTAW(Gas Tungsten Arc Welding)용접 후, 미세조직 및 화학성분 분석, CPT, Potentiodynamic Polarization test를 통해 내식성을 평가 하였다.
연구 결과, 654SMO 모재의 CPT는 소성 변형률에 관계없이 모두 90℃이상으로 나타났으며, CCT는 80℃-90℃로 우수하게 나타났다. Potentiodynamic Polarization test에서도 마찬가지로 변형률에 따른 차이를 확인할 수 없었으며, 미세조직 분석 및 XRD를 통한 상 분석 결과 오스테나이트계 스테인리스강에서 소성 변형시 발생하는 α`은 654SMO에서 발생하지 않음을 확인하였다.
용접부 부식특성을 확인한 결과, 654SMO 오버레이 용접부의 CPT는 Inconel 625대비 10℃ - 20℃ 낮게 확인 되었으며, CCT는 10℃ - 25℃ 높게 확인되었지만, 소성 변형에 따른 특이성은 없었다. GTAW용접부의 경우, 입열량과 용접 pass수가 증가하며 CPT는 85℃에서 55℃까지 떨어지는 결과를 확인하였다. 미세조직 및 화학성분 분석을 통해, Mo가 Interdendrite에서 편석 및 석출되며 Dendrite core에서 Mo의 양이 주변보다 부족하였고, 부식 시작 위치로 작용하는 것을 관찰할 수 있었다. 입열량 및 용접 pass수의 증가에 따라 석출물 양이 많아졌고, Dendrite core의 크기가 성장하며 내식성이 떨어지는 것으로 판단된다.
먼저, 소성 변형에 따른 부식특성을 판단하기 위해 654SMO 모재를 0%부터 57%(파단)까지 인장하여 미세조직 평가, CPT (Critical Pitting corrosion Temperature test), CCT (Critical Crevice corrosion Temperature test) 및 Potentiodynamic Polarization test를 통해 내식성을 평가하였고, XRD (X-Ray Diffraction)를 통해 오스테나이트계 스테인리스강에서 소성 변형 시 발생하는 소성 유기 마르텐사이트 (α`)의 존재 유무를 판단하였다.
둘 째, 오버레이 용접부의 부식 특성을 비교하기 위해 654SMO strip과 Inconel 625 strip을 사용하여 각각 오버레이 용접 하였고, 용접부의 부식 특성을 비교하였다.
마지막으로, 입열량에 따른 부식 특성을 규명하기 위해, 입열량을 0.7kJ/mm와 1.4kJ/mm로 달리하여 GTAW(Gas Tungsten Arc Welding)용접 후, 미세조직 및 화학성분 분석, CPT, Potentiodynamic Polarization test를 통해 내식성을 평가 하였다.
연구 결과, 654SMO 모재의 CPT는 소성 변형률에 관계없이 모두 90℃이상으로 나타났으며, CCT는 80℃-90℃로 우수하게 나타났다. Potentiodynamic Polarization test에서도 마찬가지로 변형률에 따른 차이를 확인할 수 없었으며, 미세조직 분석 및 XRD를 통한 상 분석 결과 오스테나이트계 스테인리스강에서 소성 변형시 발생하는 α`은 654SMO에서 발생하지 않음을 확인하였다.
용접부 부식특성을 확인한 결과, 654SMO 오버레이 용접부의 CPT는 Inconel 625대비 10℃ - 20℃ 낮게 확인 되었으며, CCT는 10℃ - 25℃ 높게 확인되었지만, 소성 변형에 따른 특이성은 없었다. GTAW용접부의 경우, 입열량과 용접 pass수가 증가하며 CPT는 85℃에서 55℃까지 떨어지는 결과를 확인하였다. 미세조직 및 화학성분 분석을 통해, Mo가 Interdendrite에서 편석 및 석출되며 Dendrite core에서 Mo의 양이 주변보다 부족하였고, 부식 시작 위치로 작용하는 것을 관찰할 수 있었다. 입열량 및 용접 pass수의 증가에 따라 석출물 양이 많아졌고, Dendrite core의 크기가 성장하며 내식성이 떨어지는 것으로 판단된다.
목차
Ⅰ. 서론 1Ⅱ. 실험방법 42.1 재료 및 용접 방법 42.1.1 654SMO 모재 42.1.2 Overlay 용접 42.1.3 GTAW 용접 42.2 부식 시험 52.3 미세조직 관찰 52.4 경도측정 6Ⅲ. 실험결과 및 고찰 103.1 654SMO강의 모재부 특성 103.1.1 미세조직 관찰 103.1.2 부식 특성 평가 123.1.2.1 CPT (Critical Pitting corrosion Temperature) 평가 123.1.2.2 CCT (Critical Crevice corrosion Temperature) 평가 153.1.2.3 동 전위 분극시험 (Potentiodynamic Polarization test) 183.1.3 XRD(X-Ray Diffraction)를 통한 상분석 213.1.4 결론 233.2 오버레이 및 GTAW 용접부 부식 특성 243.2.1 오버레이 용접부 CPT (Critical Pitting corrosion Temperature) 평가 243.2.2 오버레이 용접부 CCT (Critical Crevice corrosion Temperature) 평가 273.2.3 GTAW 용접부 CPT (Critical Pitting corrosion Temperature) 평가 303.2.4 GTAW 용접부 동 전위 분극시험 (Potentiodynamic Polarization test) 333.2.5 GTAW 용접부 미세조직 관찰 및 성분 분석 373.2.6 GTAW 용접부 경도 측정 (Hardness test) 453.2.7 결론 48Ⅳ. 결론 49References 50Abstract 55
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