표제지
국문요약
영문요약
목차
제1장 서론 22
1.1. 서론 23
1.2. 참고문헌 26
제2장 이론적 배경 33
2.1. Ultra high strength steels (UHSS) 34
2.2. Direct quenching (DQ) process 36
2.3. Welding process (gas metal arc welding) 38
2.4. 참고문헌 40
제3장 Q&T를 수행한 UHSS의 인장 및 고 주기 피로 특성에 미치는 martensite-bainite 상 분율 영향 45
3.1. 서론 46
3.2. 실험 방법 48
3.3. 결과 50
3.3.1. UHSS의 초기 미세조직 관찰 결과 50
3.3.2. EBSD 분석을 이용한 martensite/bainitic structure의 정량적 상 분석 55
3.3.3. UHSS의 상온 인장 시험 결과 60
3.3.4. UHSS의 강도 향상에 미치는 미세조직적 인자 66
3.3.5. UHSS의 상온 고 주기 피로 시험 결과 68
3.4. 결론 74
3.5. 참고문헌 76
제4장 DQ공정으로 제조된 UHSS의 인장 및 고 주기 피로 특성에 미치는 hot-rolling reduction rate 영향 82
4.1. 서론 83
4.2. 실험 방법 86
4.3. 결과 89
4.3.1. Direct-quenching 공정으로 제조된 UHSS의 미세조직 관찰 결과 89
4.3.2. Direct-quenching 공정으로 제조된 UHSS의 인장 시험 결과 101
4.3.3. Direct-quenching 공정으로 제조된 UHSS의 고 주기 피로 시험 결과 104
4.4. 고찰 106
4.4.1. 인장 파단면 및 파단 단면 관찰/분석 결과 106
4.4.2. 고 주기 피로 파단면 및 파단 단면 관찰/분석 결과 110
4.5. 결론 115
4.6. 참고문헌 117
제5장 DQ 공정으로 제조된 UHSS의 강도 및 연신율을 동시에 향상시킬 수 있는 저온 tempering 효과 123
5.1. 서론 124
5.2. 실험 방법 126
5.3. 결과 및 고찰 128
5.3.1. As-quenched 및 tempered UHSS의 미세조직 관찰 결과 128
5.3.2. Tempering을 통한 carbide 및 reverted austenite 형성 135
5.3.3. Tempering 이후 경도 및 강도의 변화 140
5.3.4. 인장 파단면 관찰 결과 143
5.4. 결론 145
5.5. 참고문헌 146
제6장 DQ 공정으로 제조된 UHSS를 weld metal로 적용한 welding 소재의 인장 및 고 주기 피로 특성 평가 150
6.1. 서론 151
6.2. 실험 방법 154
6.3. 결과 156
6.3.1. Welded UHSS의 미세조직 및 상 분석 결과 156
6.3.2. Welded UHSS의 상온 인장 시험 결과 165
6.3.3. Welded UHSS의 상온 인장 파단면 및 단면 관찰 결과 169
6.3.4. Welded UHSS의 상온 고 주기 피로 특성 173
6.3.5. Welded UHSS의 고 주기 피로 파단면 및 단면 관찰 175
6.4. 고찰 179
6.4.1. Additional hardening mechanism of welded UHSS 179
6.4.2. Fatigue resistance mechanism of welded UHSS 182
6.5. 결론 186
6.6. 참고 문헌 188
제7장 결론 194
7.1. 결론 195
Achievements 198
Papers 199
Conferences 203
Awards 205
Table 3-1. Chemical compositions of alloy A and B used in this study 48
Table 3-2. Quantitative and qualitative phase fraction of... 58
Table 3-3. Quantitative values of tensile properties; alloy A and B 60
Table 3-4. Summary of strength values calculated for phase fraction via Eq.(1) 67
Table 4-1. Chemical compositions of alloys A & B used in this study. 86
Table 4-2. Representative tensile properties of alloys A and B. 102
Table 5-1. Chemical compositions of AQ, T200 and T630 steels used in... 126
Table 6-1. Chemical compositions of welded ultra-high strength low alloy... 154
Table 6-2. Representative tensile properties of welded ultra-high strength... 165
Fig. 2-1. Toughness-tensile strength diagram of several representative... 35
Fig. 2-2. Temperature-time diagram of the (a) conventional quenching... 37
Fig. 2-3. Schematic diagram of directly quenching process 37
Fig. 2-4. General scheme of the gas metal arc welding process 39
Fig. 3-1. X-ray diffraction analysis results of alloy A and B used in this study 50
Fig. 3-2. Scanning electron microscope images of ultra-high strength... 51
Fig. 3-3. (a₁) Inverse pole figure (IPF) of ultra-high strength steels (a₂)... 53
Fig. 3-4. Bright field transmission electron microscopy images (a₁)... 54
Fig. 3-5. (a₁) Image quality map of ultra-high strength steels (a₂) with... 56
Fig. 3-6. Band contrast map (phase map) revealing prominent martensite... 59
Fig. 3-7. Comparison of tensile curves of ultra high strength steels; (a)... 61
Fig. 3-8. (a) SEM overview image of tensile fractography of alloy A, (b)... 63
Fig. 3-9. (a) SEM overview image of tensile fractography of alloy B, (b)... 63
Fig. 3-10. (a) Inverse pole figure map of tensile deformed microstructure... 65
Fig. 3-11. Comparison of high-cycle fatigue properties (S-N curves) of... 68
Fig. 3-12. (a₁) SEM overview image of fatigue fractography of alloy A,... 69
Fig. 3-13. (a) Inverse pole figure (b) Taylor factor maps of fatigue... 71
Fig. 3-14. Cross-sectional SEM image showing fatigue crack at the... 73
Fig. 4-1. Surface morphology of steel plates after direct quenching... 87
Fig. 4-2. Scanning electron microscope image of the initial microstructure... 90
Fig. 4-3. (a) X-ray diffraction analysis results of direct-quenched steels;... 91
Fig. 4-4. (a₁) IPF map of near surface region of direct-quenched steel... 93
Fig. 4-5. (a₁) IPF map of center region of direct-quenched steel (alloy A)... 95
Fig. 4-6. KAM maps of the initial microstructure of near surface region... 97
Fig. 4-7. Bright field TEM images of the lath structure (tempered... 99
Fig. 4-8. Simulated continuous cooling transformation (CCT) results using... 100
Fig. 4-9. (a) Comparison of Vickers hardness of near surface & center... 101
Fig. 4-10. Comparison of tensile curves of direct-quenched steels (alloys... 103
Fig. 4-11. Comparison of high-cycle fatigue properties (S-N curves) of... 105
Fig. 4-12. (a₁) SEM overview image of tensile fractography of alloy A,... 107
Fig. 4-13. (a₁) IQ map of the tensile deformed microstructure, (a₂) IPF... 109
Fig. 4-14. (a₁) SEM overview image of high-cycle fatigue fractography... 110
Fig. 4-15. (a₁) IQ map observed after high-cycle fatigue, (a₂) KAM map... 112
Fig. 4-16. (a) Cross-sectional SEM image showing secondary cracks at... 114
Fig. 5-1. Scanning electron microscope image of the direct-quenched... 129
Fig. 5-2. (a₁-c₁) Inverse pole figure maps, (a₂-c₂) phase maps and (a₃-c₃)... 131
Fig. 5-3. XRD patterns of the direct-quenched steels; (a) direct-quenched... 133
Fig. 5-4. Electron channeling contrast images of the direct-quenched... 134
Fig. 5-5. (a) tempered T200 steel and (b) T630 steel. (a₁,b₁) are STEM... 136
Fig. 5-6. (a) as-quenched steel, (b) tempered T200 steel and (c) T630... 138
Fig. 5-7. Comparison of Vickers hardness graphs 140
Fig. 5-8. (a) tensile stress-strain curves and (b) tensile properties of... 142
Fig. 5-9. Tensile fractographies of present steels; (a) as-quenched steel,... 144
Fig. 6-1. Optical microscope image of the initial microstructure from weld... 156
Fig. 6-2. (a) 2-Ni and (b) 3.5-Ni. Scanning electron microscope images... 158
Fig. 6-3. (a₁) Inverse pole figure map from weld metal region of ultra... 160
Fig. 6-4. (a₁) Inverse pole figure map from heat affected zone (HAZ) of... 161
Fig. 6-5. (a) XRD patterns of ultra high strength steel weldments (b)... 162
Fig. 6-6. Bright field TEM image of the MC carbide from weld metal... 164
Fig. 6-7. Comparison of tensile properties of direct quenched ultra high... 166
Fig. 6-8. Tensile specimen observation (in weld metal) results varying... 168
Fig. 6-9. (a₁) Scanning electron microscope overview image of tensile... 170
Fig. 6-10. (a₁) Inverse pole figure map of the tensile deformed... 172
Fig. 6-11. Comparison of high-cycle fatigue properties (S-N curves) of... 174
Fig. 6-12. (a) SEM overview image of high-cycle fatigue fractography of... 176
Fig. 6-13. (a₁,₂) High magnification scanning electron microscope image at... 178
Fig. 6-14. (a) Electron channeling contrast image of the tensile deformed... 181
Fig. 6-15. (a) Inverse pole figure map observed in the area directly under... 183
Fig. 6-16. (a₁) Kernel average misorientation map observed in the area... 185