본 논문은 가장 극한 조건(공정모델-2)에서 화학 제염한 경우 원자로 냉각재 펌프용 스테인리스강의 내식성 평가에 관하여 연구하였다. 사이클 경과에 따른 304 스테인리스강의 전기화학적 특성은 다른 스테인리스 강보다 우수한 특성을 나타냈다. 또한 공정모델-1과 공정모델-2의 304 스테인리스강은 가장 낮은 무게 감량을 나타냈다. 공정모델 용액에서 304 스테인리스강, 415 스테인리스강, 431 스테인리스강에 대한 실험 결과 공정모델-1에 대한 공정모델-2의 무게감량비는 각각 2.908, 2.372,그리고 2.370배를 나타냈다. 그 이유는 공정모델-2의 경우가 공정모델-1에 비하여 화학약품 농도나 온도가 높은 가혹한 조건에 기인한 것으로 사료된다.

Likelihood of failure (LOF) for the external corrosion of stainless steel, which affect to a risk of facilities, was analyzed quantitatively through the risk based inspection using API-581 BRD. We found that the technical module subfactor (TMSF) decreased as the inspection number increased and it increased as the inspection effectiveness and the used year increased, and that the TMSF showed high value for the case of the marine/cooling tower drift area as a corrosion driver, In this condition, the LOF for the external corrosion of stainless steel had lower than that for the carbon and low alloy steels

최근 양어 양식장은 증가하고 있으며 이러한 곳에 사용할 가열장치는 경울 수온 조절을 위해 사용된다. 해수 가열장치는 부식성이 높고 압력이 높은 곳에 사용하기 위하여 고강도와 내식성이 요구된다. 만약 저강도와 저내식성을 갖게 되면 결국 누설 또는 파손되어 해수오염을 일으킬 수 있다. 대부분의 부식은 정체된 액과 틈이 형성된 부위에서 부식의 발생이 일어난다. 이 연구에서는 430 스테인레스재를 크기 15×20×3mmt에 대하여 1N H2SO4 + 0.05N NaCl용액을 사용하여 틈부식을 시험하였다. 틈의 크기는 0.24×3×15mmL로 하였으며 외부에 300mV전위를 인가하였다. 실험 결과 틈 부식 유기 시간은 750초로 나타나고, 틈 전위 강화는 -320에서 -399mV로 나타나 부식의 주 원인이 전위강화 기구에 의해 발생하였다.

본 연구에서는 오스테나이트계 스테인리스 강재(STS 304)에 대해 NaCl 환경 중에서 틈부식 특성을 연구하기 위해, 정전압 분극장치에 의해 분극특성시험을 실시하여 NaCl 용액의 농도에 따른 STS 304 강재의 틈부식에 의한 분극 거동에 대해 연구한 결과는 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 틈부위는 심하게 부식되고 틈의 인접한 외부 표면은 부동태화된다. 2) 오스테나이트계 스테인리스강재인 STS 304 강재는 분극거동에 있어서 부식 전위는 3.5% NaCl까지 농도가 증가할수록 귀전위화되다가 농도가 3.5%이상으로 증가할수록 오히려 비전위화된다. 3) 부식 전위하에 전류밀도는 NaCl 농도가 3.5%까지 증가할수록 더 많이 배류되다가 3.5% 이상으로 증가할수록 오히려 더 적게 배류된다.(이 논문의 결론(요약) 부분임)

본 연구에서는 주조 2상 스테인리스강의열시효에 대한 시효온도, 시효시간 및 Nb함유량의 영향을 관찰하기 위해 기계적 성질 및 조직을 조사하였으며 Nb을 함유한 주조 2상 스테인리스강의 파괴기구를 규명하기 위해 SEM에 의한 파단면 관찰과 WDS성분분석을 통해 파괴기구의 특성을 고찰하였다. 시효온도와 시효시간이 증가함에 따라 페라니트으 미소경도가 증가하였으며 항복강도의 경우 시효온도와 시효시간에는 영향을 받지 않았으나 Nb을 함유한 재료들이 Nb을 함유치 않은 재료들에 비해 다소 낮은 항복강도 값을 보였다. 충격흡수에너지 값은 시효시간 및 시효온도의 증가에 따라 시험된 모든 재료에서 저하되었는데 0.4% Nb을 함유하는 경우 Nb을 약간 함유하거나 함유치 않은 재료들에 비해 시효시간에 따라 급격한 감소 경향을 보였다. 파단면 관찰결과 페라이트 기지 또는 페라이트/오스테나이트 상경계에서 석출된 VbC를 비롯한 탄화물들이 취성저항성을 낮추는데 크게 기여했음을 알 수 있었다.

Cu-P계, 4종의 Cu-P-Pn계 및 3종의 Cu-P-Sn-Ag계 용가재를 사용해 Ar분위기 하에서 1003 및 1033K로 1.2Ks동안 노브레이징한 ST304, STS430 및 저탄소강과 동 접합체들을 전단시험 및 조직시험하였다. 계면에서의 미세조직은 제 종류 즉 첫째,균열을 포함하는 반응층 둘째, 분산층 세째, 균열을 포함하는 반응층과 분산층으로 분류된다. 분산층만이 존재할때 40-60MPa 이상의 상대적으로 높은 전단강도가 얻어지며, 동모재파단을 일으킨다. 이 반응층이 형성되었을때는 반드시 균열이 형성되며, 낮은 전단강도를 나타내고 접합부파단을일으킨다. 이 반응층은 Fe-P계의 화합물이다. 이러한 미소조직 및 강도 경향은 용가재내 Sn의 존재 및 모재내 Ni(또한 Cr)의 존재 유무에 따라 변화한다.

Concept of primary solidification mode control was adopted to obtain optimal solidification crack resistance, hot ductility, corrosion resistance and toughness for austenitic stainless steel. By controlling primary solidification phase as primary δ and containing no ferrite at room temperature, optimal solidification crack resistance, hot ductility, corrosion resistance and cryogenic toughness could be obtained. The optimum chemical composition of austenitic stainless steel ranges 1.46~1.55(Creq/Nieq ratio) calculated by Schaeffler's equation.

스테인리스강은 최근에 다양한 구조 부재와 산업분야에서 스테인리스강의 상용이 증가하고 있다. 그러나 스테인리스강은 건축구조기준에 구조재료로 포함되어 있지 않고 해당 설계기준은 규정되어 있지 않다. 본 논문에서는 오스테나이트계 스테인리스강 STS304로 제작된 이면전단 볼트접합부에 대한 실험적을 수행되었다. 주요 변수는 볼트배열과 하중방향 연단거리로 설정하였다. 실험 결과, 순단면파단과 블록전단파단이 발생하였고, 블록전단파단 접합부의 경우연단거리가 증가함에 따라 내력이 증가하였다. 또한, 현행 기준식에 의한 예측내력과 실험 내력을 비교하였다.

기존 탄소강과 스테인리스강의 재료적 특성(인장강도, 탄성계수, 파단형태 등)이 상이하기 때문에 탄소강과 다른 응력도 -변형도 곡선을 필요로 한다. 본 논문에서는 Ramberg-Osgood을 바탕으로 Rasmussen이 제안한 스테인리스강에 대한 곡선을 Arrayago 등에 의해 제시된 변수와 응력도-변형도 수정식을 유한요소해석 결과의 예측내력과 실험내력을 비교한다.

본 연구에서는 내구성, 내식성 및 내화성 등이 우수한 재료인 스테인리스강 강관을 가새구조로 적용시 에너지 흡수능력을 평가하기 위해 재료시험 결과를 토대로 두 종의 오스테나이트계 스테인리스강과 듀플렉스계 스테인리스강 각형강관의 반복 가력 해석을 수행하였다. 주요변수는 스테인리스강 각형강관의 크기와 세장비로 설정하였다. 그 결과, 중앙부 전체좌굴과 단부 국부좌굴이 발생하였고 변수에 따른 가새 최대내력을 비교하였다.

Recently, since stainless steels have important properties such as superior durability, fire resistance and corrosion resistance, they are widely used as non-structural element as well as structural element in building construction. In this study, experimental studies have been performed to investigate the structural behaviors such as ultimate strength and fracture mode of double shear two-bolted connection and four-bolted connection with austenitic stainless steel(STS304) and varied end distance. In case of two-bolted connection, all of specimens showed block shear fracture. And four-bolted connection failed by block shear fracture or net section fracture at test end.

Stainless steel has many advantages such as excellent durability, ductility and corrosion resistance. Recently, the use of stainless steel has been increased in a variety of structural members and industrial fields. But, stainless steels are not included is the structural materials of Korean building standards and corresponding design standards are not specified. In this paper, finite element analysis has been performed to investigate the ultimate strength of single shear duplex stainless steel (STS329FLD) four-bolted connection with extended variables. As a result, strength reduction ratio by curling was estimated quantitatively.

최근에 오스테나이트와 페라이트의 조직을 갖는 듀플렉스계 스테인리스강이 개발되었고 오스테나이트계 스테인리스강에 비해 고강도, 응력부식균열에 대한 고내식성과 재료비절감으로 다양한 산업분야에서 사용량이 증가되고 있다. 그러나, 현재 스테인리스강은 한국 건축구조기준에 구조용재료로 지정되어 있지 않고 구조설계기준도 마련되어 있지 않는 실정이다. 이 연구에서는 2행 1열 듀플렉스계 스테인리스강(STS329FLD) 볼트접합부에 대한 구조적 성능을 조사하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 주요변수는 전단접합형태(일면전단과 이면 전단)과 하중방향 연단거리이다. 종국파단형태는 전형적인 블록전단파단, 인장파단과 면외변형이 관찰되었다. 일면전단 접합부에서 면외변 형발생으로 최대 20%까지 내력저하가 발생되었다. 실험최대내력은 현행설계기준 AISC/AISI/KBC, EC3와 AIJ 및 기존연구자에 의한 제안된 식에 의한 예측내력과 비교하였다. 면외변형이 발생하지 않은 접합부에 대해서 실제 전단파단단면을 고려한 Clement & The의 식에 의한 예측 내력이 실험내력에 가장 근접했고 면외변형을 동반한 접합부에 대해서는 면외변형을 고려해 제안한 Kim & Lim식에 의해서 과대평가하는 것으로 나타났다.

오스테나이트계 스테인리스강은 우수한 내식성, 내구성 및 내화성을 지닌다. 특히, 오스테나이트계 스테인리스강중의 대표인 STS304에 비해 저탄소를 함유하고 있는 STS304L은 현장용접 후 별도의 열처리 없이 높은 내입계부식성능을 지니고 있어 용접후 내입계 부식이 우려되는 부재접합에 적용할 수 있다. 본 연구에서는 티그(TIG)용접으로 필릿 용접된 STS304L 용접접합부의 용접재(용착금속부) 내력과 파단 메카니즘을 조사하고자 한다. 주요변수인 하중방향에 대한 용접선의 배치에 따라 TFW(하중직각방향 용접), LFW(하중방향용접), FW (하중방향용접과 하중직각방향 용접조합)시리즈의 실험체를 제작하여 인장실험을 실시하였고, 각각 인장파단,전단파단, 블록전단파단(인장 파단과 전단파단의 조합)이 발생하였다. 동일 용접길이에 대해 TFW 시리즈의 접합부가 가장 높은 내력을 나타났으며, 현행기준식( KBC2016/AISC2010)과 기존 연구자의 식에 의한 예측내력과 비교한 결과, TFW와 LFW접합부는 과소평가되었고 FW실험체는 과대평가되었다 .실제 파단 위험단면과 블록전단파단 메카니즘을 고려한 내력식을 제안하였다.

This study focused on the ultimate behaviors(ultimate strength and fracture mode ) of single shear bolted connection with austenitic sainless steel(STS201) and curling effect on the ultimate strength using finite element analysis based on test results. Main variables are end distance in the parallel direction to loading and edge distance in the perpendicular direction to loading. The validation of finite element analysis procedures was verified through the comparisons of ultimate strength, fracture mode and curling(out-of-plane deformation) occurrence between test results and numerical predictions. Curling was observed in both test and analysis results and it reduced the ultimate strength of single- shear bolted connections with relatively long end distances. Strength reduction ratios caused by curling were estimated quantitatively by maximum 19%, 32%, respectively for specimens with edge distance, 48 mm and 60 mm compared with strengths of uncurled connections with restrained out-of-plane deformation. Finally, analysis strengths were compared with current design strengths and it is found that design block shear equations did not provide the accurate predictions for bolted connections with strength reduction by curling.

In this paper, block shear fracture behavior in base metal of fillet-welded connection fabricated with duplex stainless steel (STS329FLD) were investigated through experimental procedures. Main variables are weld lengths in the longitudinal and the transverse directions of applied force. As a result, test specimens failed by typical block shear facture (the combination of tensile fracture and shear-out fracture) in base metal not weld metal. Ultimate strength of the specimens tended to get higher with the increase of the weld lengths.