DOI QR코드

DOI QR Code

A Study of Mechanical Properties for Austenite Stainless Steel of Cryogenic Liquied Nitrogen Storage Tank

초저온 액화질소 저장용기의 오스테나이트계 스테인리스강의 기계적 특성 연구

  • 최동준 (부영CST(주)) ;
  • 박형욱 (한국해양대학교 기계공학과) ;
  • 조종래 (한국해양대학교 기계.에너지시스템공학부)
  • Received : 2011.04.04
  • Accepted : 2011.05.19
  • Published : 2011.05.31

Abstract

Austenitic stainless steels of 300 series are widely used as the structural material due to excellent their cryogenic mechanical properties at cryogenic temperature. There are 316 steel which molybdenum is added to improve the austenitic stability, 316L which carbon contents is reduced to decrease the grain boundary precipitation during welding process, and 316LN which nitrogen is added to improve the austenitic stability and the mechanical strength. But material researches for the welding conditions and mechanical properties at the cryogenic temperature were insufficient so far. In this paper, the characteristics of mechanical properties considering the effect of welding conditions and cryogenic temperature are studied.

초저온 구조 재료로 극저온에서 기계적 특성이 우수한 300계열의 오스테나이트계 스테인리스강이 널리 사용되어진다. 이 중에서도 오스테나이트의 안전성 향상을 위해 몰리브덴을 첨가한 316강이나 용접 중에 입계 석출을 줄이기 위해 탄소의 함유율을 감소시킨 316L강, 그리고 질소를 첨가시켜 강도와 오스테나이트를 동시에 향상시킨 316LN강이 대표적으로 많이 사용된다. 하지만 초저온 재료들의 용접조건 및 온도변화에 대한 기계적 특성 연구가 미진한 상태이다. 본 논문에서는 초저온 구조물에서 많이 사용되어지는 304강의 용접조건 및 온도변화에 대한 기계적 특성을 연구하였다.

Keywords

References

  1. H. Nakajima, K. Yoshida and S. Shimamoto, "Development of new cryogenic steels for the superconductiong magnets of the fusion experimental reactor", The Iron and Steel Institute of Japan(ISIJ) International, vol. 30, pp. 2170223, 1990.
  2. 방건웅, 이해무, 허용학, 구조용 재료의 극저온에서의 기계적 성질 연구(제3차년도), 한국표준연구소, KSRI-89-100-IR, 1989.
  3. 이해무, 신주연, 신형섭, 극저온 구조재료의 역학적 특성연구(제2차년도), 한국표준과학연구원, KRISS-98-045-IR, 1998.
  4. 김명곤, 김철웅, 강상국, 김천곤, "극저온 환경하에서 CFRP 일방향 복합재료의 인장물성 측정", 한국항공우주학회 2004년도 춘계학술대회논문집, pp. 484-487, 2004.
  5. 김명곤, 강상국, 김천곤, 공철원, "복합재/알루미늄 링 시편의 극저온 특성 평가", 한국항공우주학회, 한국항공우주학회지, 제34권, 제9호, pp. 484-487, 2006. https://doi.org/10.5139/JKSAS.2006.34.9.025
  6. 정호승, 김영환, 조종래, 김정환, 김정렬, 박재현, "유한요소법을 이용한 극저온 미니어쳐 글로브 밸브의 구조설계에 관한 연구", 한국마린엔지니어링학회지, 제31권, 제4호, pp. 373-349, 2007. https://doi.org/10.5916/jkosme.2007.31.4.343
  7. 김동균, 김정환, "LNG선박용 글로브 밸브 구조해석에 관한 연구", 한국마린엔지니어링학회지, 제31권, 제8호, pp. 1013-1019, 2007. https://doi.org/10.5916/jkosme.2007.31.8.1013
  8. 신동원, 김동락, 양형석, 최연석, "극저온 냉동기를 이용한 열전도도 측정 시스템 개발", 대한기계학회 논문집 B권, 제35권, 제1호, pp. 93-100, 2011. https://doi.org/10.3795/KSME-B.2011.35.1.093
  9. A. Schaeffer, "Constitution Diagram for Stainless Steel Weld Metal", Metal Prog., vol. 56, no. 11, pp. 680-680B, 1949.
  10. Z. S Basinski, "The instability of plastic flow of metals at very low temperature", Proceedings of The Royal Society, vol. 240, no. 1220, pp. 229-242, 1957. https://doi.org/10.1098/rspa.1957.0079
  11. N. M. Madhava and R. W. Armstrong, "Discontinuous twining of titanium at 4.2K", matallurgical transactions, vol. 5, pp. 1517-1519, 1973.
  12. T. Ogata, K. Nagai, Ishikawa, K. Shibata, and S. Urase, "VAMAS Second Round Robin Test of Structural Materials at Liquid Helium Temperature", Advances in Cryogenic Engineering(Materials), vol. 38, pp. 69-76, 1992.

Cited by

  1. 초저온 액화질소 저장탱크 오스트나이트계 스테인리스강의 용접부의 파괴인성 연구 vol.35, pp.6, 2011, https://doi.org/10.5916/jkosme.2011.35.6.802