• 제목/요약/키워드: 변형시효

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316L 스테인레스 강의 동적변형시효에 미치는 질소의 영향

  • 김대환;류우석;김영철;홍준화;최시경
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(3)
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    • pp.59-64
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    • 1996
  • 316L강에 질소를 첨가한 경우의 동적변형시효의 영향을 조사하기 위하여 질소량을 0.011~0.151%까지 변화시킨 시편을 1$\times$$10^{-2}$/sec, 2$\times$$10^{-3}$/sec, 2$\times$$10^{-4}$/sec의 변형속도로 상온~1023 K의 범위에서 인장시험을 수행하였다. 질소를 첨가하면 동적변형시효가 발생되는 구간이 고온쪽으로 이동하였다. 변형속도가 2$\times$$10^{-3}$/sec일때 동적변형시효가 발생되는 임계변형은 773 K에서는 질소량에 따라서 증가하는 경향을 나타내었다. 873 K에서는 임계변형은 질소량에 따라 거의 일정한 값을 나타내었지만 B형태에서 A형태로 전이되는 변형량은 질소량이 0.1%까지는 증가하다가 그 이후로는 거의 일정하게 되었다. 동적변형시효를 위한 활성화에너지를 구해본 결과 저온영역에서는 23.4~26.24 kcal/mol이고 고온영역에서는 65~76.6 kcal/mol이었다. 이 값을 여러 연구자들의 결과와 비교해 볼때 동적변형시효를 일으키는 원소는 공공과 Cr이고, 질소를 첨가하면 질소가 Cr과 상호작용을 하여 Cr의 이동을 느리게 함으로써 동적변형시효를 지연시켰다.

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원자력용 316L 스테인레스 강의 고온기계적 성질에 미치는 질소의 영향

  • 김대환;류우석;남호윤;김영철;홍준화
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(2)
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    • pp.729-734
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    • 1995
  • 원자력용 316L강에 질소를 첨가한 경우의 고온 인장성질을 조사하였다. 온도가 증가하면 인장강도는 감소하다가 온도범위가 30$0^{\circ}C$~50$0^{\circ}C$에서는 일정한 값을 나타낸 후 급격한 감소를 나타내었고 연신율은 감소하다가 40$0^{\circ}C$에서 최소값을 나타낸 후 다시 증가하는 경향을 나타내었다. 질소를 첨가하면 인장강도증가와 함께 연신율도 증가하였다. 동적변형시효 온도구간에서 변형속도변화에 따른 인장강도 및 연신율의 변화는 매우 작다. 동적변형시효를 위한 활성화에너지를 구해본 결과 동적변형시효를 일으키는 원소는 Cr이다. 질소를 첨가하면 동적변형시효가 발생되는 온도가 고온 쪽으로 이동되었는데 이것은 질소가 Cr과의 상호작용에 의해 Cr의 확산속도를 낮추기 때문이다. 가공경화지수는 동적변형시효와 회복의 영향으로 40$0^{\circ}C$에서 최대값을 나타내었으며 이 온도는 연신율이 최소값을 나타내는 온도와 인장강도가 일정하게되는 온도와 일치하므로 강도강화기구는 동적변형시효로 판명되었다.

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탄소강 배관 재료의 DSA 거동에 미치는 노치 영향 평가 (Evaluation of Notch Effect on the Dynamic Strain Aging Behavior of Carbon Steel Piping Material)

  • 이사용;김진원;김홍덕
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권3호
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    • pp.275-282
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    • 2012
  • 본 연구에서는 탄소강 배관 재료의 동적변형시효 거동에 미치는 노치에 의한 응력과 변형 집중 효과를 파악하기 위해서, 표준 시편과 노치 시편을 이용하여 다양한 온도와 시험 속도에서 인장시험을 수행하였다. 또한, 시편의 형상에 따른 응력과 변형률 상태의 차이를 파악하기 위해서, 각 시편에 대한 유한요소 시뮬레이션을 수행하였다. 노치 시편을 이용한 인장시험 결과에서도 표준 시편에서 관찰된 것과 같은 동적변형시효의 증거인 serration과 인장강도의 증가 현상이 관찰되었다. 동일한 시험 속도에서 인장시험이 수행된 경우에 표준 시편에 비해 노치 시편에서 동적변형시효 현상이 고온에서 나타났다. 유한요소 해석 결과에 의하면 표준 시편에 비해 노치 시편에서 동적변형시효가 고온에서 나타나는 것은 노치부에서 응력과 변형의 집중으로 인한 높은 변형률 속도에 기인하는 것으로 확인되었다.

질소첨가 316L 스테인레스 강에서 고온 저주기피로시 발생하는 경화거동

  • 김대환;류우석;김영철;홍준화;최시경
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1996년도 추계학술발표회논문집(2)
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    • pp.463-468
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    • 1996
  • 질소의 함량을 0.04%~0.15% 까지 변화시킨 316L 스테인레스 강으로 공기 중에서 저주기 피로시험을 수행하였다. 전체변형범위 1%, 변형속도 2$\times$$10^3$/sec, 삼각파로 상온 ~$600^{\circ}C$ 온도범위에서 시험을 수행하였다. 상온에서는 사이클이 진행됨에 따라서 연화가 계속해서 발생하지만 온도가 증가하면 초기에 경화가 발생한다. 피로시험 초기에 경화되는 정도와 saturation 응력은 온도가 증가하면 증가한다. 이러한 경화현상은 동적변형시효에 의해서 발생되는 것으로 판명되었다. 질소를 첨가하면 강도는 증가하지만 경화는 감소되었다. 질소에 의한 경화의 감소는 질소가 동적변형시효를 억제하기 때문이다.

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Al-2.5wt%Li합금의 시효거동과 인장성질에 미치는 $\delta$'상의 영향 (Effect of $\delta$'Phase on the Aging Behavior and the Tensile Property of AI-2.5wt%Li Alloy)

  • 유창영;이민상
    • 한국재료학회지
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    • 제7권8호
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    • pp.701-706
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    • 1997
  • AI-2.5wt%Li 합금을 시효처리하여 시효거동과 인장성질에 미치는 $\delta$' 상의 영향을 조사하였다. $\delta$' 상의 입자 반경은 시효 시간의 1/3승에 비례하여 조대화하였다. $\delta$' 상과 기지상과의 계면에너지는 0.0073 J/$m^2$, 확산계수는 1.42$\textrm{cm}^2$/sec, 초대화 거동은 MLSW이론에 부합됨을 알 수 있었다. 미세하고 균일하게 분포한 $\delta$'상은 전반적으로 인장강도의 상승을 가져왔으며, 평형상인 $\delta$상의 석출과 이로 인한 무석출물대의 존재로 과시효시 강도가 감소하였다. 인장변형시 전위는 초전위로 아시효와 피크시효시에는 $\delta$'상을 전단하지만 과시효시에는 $\delta$'상을 전단하지 못하고 우회하여 전위루우프를 형성한다.

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천마 연소관 브라켓 가공공정 개선

  • 김창식;최열경;양재일
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1993년도 제1회 학술강연회논문집
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    • pp.27-33
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    • 1993
  • 천마 연소관 및 Bracket는 고강도 특수강의 일종인 Maraging steel C-250 Grade로서 유동성형공정 (flow forming process: F/F) 및 용접공정을 거쳐 시효경화후의 경도(HRC 48-52)가 높아 절삭가공 및 Tapping에 어려움이 있다고 판단되어 브라켓 밀링가공(Tapping포함)을 시효경화공정 이전에 완성하는 것으로 공정 FLOW를 설정하였으나, 시효경화 시 유동성형공정 잔류응력 및 재질특성에 의한 수축, 변형 등으로 도면상 요구된 품질(형상 및 위치공차) 만족이 미흡하였을 뿐만 아니라 오히려 전체 공정 수만 증가하였음. 따라서 연소관 및 Bracket 완성가공을 시효경화 후에 실시하는 것으로 공정 개선 하고자 시험 작업한 결과, 선삭, 밀링작업등 다른 기계가공 공정의 문제점은 대부분 해결할 수 있었으나, Tapping공정만은 해결할 수 없어서 진정한 공정개선을 기할 수 없었음. 그러나, 제품의 품질 및 생산성을 고려 시효경화 후 Tapping 공정실시 필요성이 강력히 대두되어 Maraging steel 재질특성에 적합한 공구 및 작업조건을 검토, 설정 시험작업 함으로써 공정개선을 이룰 수 있었음.

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Strain Ageing Behavior of Cold Worked Zircaloy-4 with Varying Oxygen Content

  • Rheem, K.S.;Park, W.K.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제8권3호
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    • pp.151-157
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    • 1976
  • 냉간가공한 질칼로이-4의 가공시효(strain ageing) 현상이 진공속에서 변형온도 및 1143ppm-3500ppm의 산소 함량의 변수로써 조사되었다. 가공시효 현상이 0-10 % 냉간가공한 질칼로이-4의 경우 200-45$0^{\circ}C$의 온도구간에서 조사되었으며, 이때 가공시효 현상은 냉간가공량이 증가할수록 감소하는 현상을 보였다. 이 냉간가공에 따른 가공시효의 감소는 냉간가공시 발생한 결함에 의해 산소 원자들이 trapping 되는 결과로 기인된 것으로 고려된다. 냉간가공된 질칼로이-4의 최대 가공시효 응력은 함유된 산소의 량의 평방근에 비례한다는 사실이 밝혀졌다.

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가압경수로용 지르칼로이-4 피복관의 2축 응력 인장시 동적 변형 시효 (Dynamic Strain Aging of Zircaloy-4 PWR Fuel Cladding in Biaxial Stress State)

  • Park, Ki-Seong;Lee, Byong-Whi
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제21권2호
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    • pp.89-98
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    • 1989
  • 지르칼로이 -4 피복관에 대해서 3가지 변형 속도로(1.2$\times$10E-7/s, 2.0$\times$10E-6/s, 3.2$\times$10E -5/s), 553-873K의 온도 구간에서 구리 맨드렐 팽창 시험법을 공기와 진공(5$\times$10E-5 torr) 분위기에서 수행했고, 변형 속도의 변화는 시편의 가열 속도를 조절함으로써 얻을 수 있었다. 각각의 변형 속도에서 항복 응력 피크와 변형 속도 감도 최저값 그리고 활성화 부피 극대값이 나타나는 이유는 동적변형시효 현상 때문이라고 설명된다. 항복 응력 피크가 나타나는 온도와 변형속도로부터 얻어진 동적변형시효의 활성화 에너지는 196(KJ/mol)이었고 이 값은 $\alpha$-지르코니움과 지르칼로이-2에서 활성화 에너지(207-220 KJ/mol)값과 잘 일치한다. 그러므로 573-673K의 온도 구간에서 나타나는 동적변형시효 현상은 산소원자 때문이라고 생각된다. 산화에 의한 항복 응력의 증가는 공기중 실험과 진공 실험으로 얻어진 항복 응력값을 비교함으로서 얻었고, 그것은 항복 응력의 증가 분율로 표시했다. 결과는 변형속도가 느릴 수록 증가 분율은 더욱 더 커짐을 알 수 있었다. 그리고 산소 침투량과 항복 응력 증가 사이의 관계가 직선적이라는 가정하에 공기와 수중에서의 산화 속도를 비교하여 수중에서의 항복 응력 값을 계산해 보았다.

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室溫時效 및 變形時效가 微小 疲勞크랙의 開口變位에 미치는 影響 (Influence of Room Temperature and Strain Aging on the COD for a Small Fatigue Crack)

  • 김민건
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.402-407
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    • 1995
  • The effects of room temperature and strain aging treatment are discussed on the critical condition for the onset of growth of non-propagating cracks on 0.15% C low carbon steel, with special emphasis on the length of the critical non-propagating crack and on the crack opening displacement(COD) at the crack tip. It is found from the experimental analysis that room temperature and strain aging of a fatigue pre-cracked specimen introduced the closure of a crack tip of the pre-crack and the reduction of crack opening displacement at the wake of crack, together with an improvement in crack growth resistance of the microstructure. This may cause an increase in the endurance limit of the specimen, through the enhancement of effective stress for the onset of growth of the critical non-propagating crack.