• 부식과 방식
• /
• 제12권1호
• /
• pp.30-38
• /
• 2013

원전의 구조적 건전성에 문제가 될 수 있는, 오스테나이트계 합금의 환경조장균열(EAC)에 대한 거동을 실험적인 결과와 문헌 조사를 통해 분석하였다. 일차측 환경에서 주기적인 반복하중을 받을 때에는 기계적인 피로균열에 더해 수소유기균열이나 동적변형시효 등으로 인한 가속화 메커니즘을 통해 피로수명 감소가 나타났다. 따라서 EAF에 대한 저항성은 전반적인 부식저항성이 우수한 니켈기합금이 스테인리스강보다 크게 나타났다. 그러나 일정한 하중을 받을 때에는 내부산화에 의해 국부적인 취약부인 입계로의 빠른 균열의 생성과 진전이 나타나 일차수 응력부식균열(PWSCC)이라는 형태로 발생한다고 여겨진다. 이때는 니켈-크롬의 비율이 내부산화 저항성에 영향을 미쳐, 비율이 낮은 스테인리스강은 높은 저항성을 가지고, 비율이 높은 니켈기합금은 낮은 저항성을 가진다. 그러나 아직 이러한 균열 메커니즘에 대한 명확한 이해가 부족하므로, 명확히 규명하기 위해서는 추가적인 연구가 필요하다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제14권3호
• /
• pp.88-94
• /
• 2006

The compressive residual stress, which is induced by shot peening process, has the effect of increasing the intrinsic fatigue strength of surface and therefore would be beneficial in reducing the probability of fatigue damage. However, the effect of shot peening in corrosion environment was not known. In this study, investigated is the effect of shot peening on corrosion fatigue crack growth of SAE 5155 steel immersed in 6% $FeCl_3$ solution and corrosion characteristics with considering fracture mechanics. The results of the experimental study corrosion fatigue characteristics of SAE 5155 are as follows; the fatigue crack growth rate of the shot peening material was lower than that of the non-peening material. And fatigue life shows more improvement in the shot peening material than in non-peening material. This is due to the compressive residual stress of surface increases resistance of corrosion fatigue crack propagation. It is assumed that the shot peening process improve corrosive resistance and mechanical property.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제15권1호
• /
• pp.1-7
• /
• 2007

In this study, the influence of compressive residual stress and corrosive condition for corrosion fatigue crack was investigated, after immersing in 3.5%NaCl, $10%HNO_3+3%HF,\;6%FeCl_3$. The immersion period was performed for 90days. The fatigue characterization of a spring steel with processed shot peening were performed by considering the several corrosion environments in the range of stress ratio of 0.05 by means of opening mode displacement. By using the methods mentioned above, the following conclusions have been drawn: The fatigue life shows more improvement in the shot peened material than that in the un peened material. And the fatigue life shows improvement in ambient than in corrosion conditions. Threshold stress intensity factor range of the shot peened materials has higher than of the un peened materials. And the threshold stress intensity factor range was decreased in corrosion environments over ambient.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제40권3호
• /
• pp.54-60
• /
• 2003

Fatigue strength of offshore structures or ship structures is significantly decreased due to corrosive environment condition such as sea water and/or coal, crude oil of cargoes, compared to that of on shore structures. In corrosive environment, fatigue strength of structures also depends on characteristics of weld material heat affected zone(HAZ). In this research work, rotary bending fatigue tests of parent material and HAZ of TMCP steel were performed in order to investigate the initiation and propagation of cracks both in air and in NaCl solution. Comparison of fatigue strength In relation with the salinity of NaCl were carried out as well. According to the test results weld material or HAZ of TMCP steel showed higher fatigue strength than that of the parent material. The fatigue strength of TMCP steel decreases drastically in NaCl solution compared to that of in air environment. In particular, more reduced fatigue strength is observed in 1% NaCl solution than in 3% NaCl solution.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제19권3호
• /
• pp.62-69
• /
• 1995

In order to investigate the effect of TiN coating on corrosion fatigue behavior of metal, the rotary bending corrosion fatigue tests were carried out in 3% NaCl solution by using the round bar specimens of high-speed steel, SKH-9, coated with TiN by PVD method. From the experimental results, fatigue strength of TiN coating steel in air was obvious improvement as compared with that of the substrate because of the restriction of dislocation movement in near surface of the substrate by hard thin film. In 3% NaCl solution, corrosion fatigue life of TiN coating specimen in high stress level was improvement same as in air. But in low stress level, corrosion fatigue life of TiN coating one was equivalent to that without coating, due to much crack initiated from corrosion pits formed at the substrate by failure of coating layer.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
• /
• pp.1787-1791
• /
• 2007

For structural design and diagnosis, quantitative relationship between corrosive degradation and variation of mechanical properties such as tensile strength and fatigue strength is needed. But it is difficult to find data associated with corrosive degradation of structural structures. In this study, first of all we established the atmospheric corrosion test procedure. And using specimens of SM490A and SS400 on the atmospheric corrosion test bed, we carried out tensile and fatigue tests at regular intervals. And we studied the effect of post-weld heat treatment on the tensile and fatigue behaviour. It is found fatigue strength decreases as the atmospheric corrosion period increases.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
• /
• 한국마린엔지니어링학회 2005년도 후기학술대회논문집
• /
• pp.228-229
• /
• 2005

The compressive residual stress, which is induced by shot peening process, has the effect of increasing the intrinsic fatigue strength of surface and therefore would be beneficial in reducing the probability of fatigue damage. However, it was not known that the effect of shot peening in corrosion environment. In this study, the effect of shot peening on corrosion fatigue crack growth of sping steel immersed in 6% $FeCl_3$ solution and corrosion characteristics with considering fracture mechanics. The results of the experimental study corrosion fatigue characteristics of spring steel are as follows; the fatigue crack growth rate of the shot peening material was lower than of the un peening material. And fatigue life shows more improvement in the shot peening material than un peening material. This is because the compressive residual stress of surface operate resistance of corrosion fatigue crack propagation. It is assumed that the shot peening process improve corrosive resistance and mechanical property.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.129-144
• /
• 1999

플랜트와 같은 장치산업은 내구성 구조물이므로 사용중에 열화가 발생하는 것은 필연적이다. 특히 고온, 고압의 부식환경하에서 사용되는 설비는 손상이 심하므로 가동중에 돌발적인 고장이 발생하여 플랜트의 가동을 중지하거나 파손사고가 일어나 생산손실은 물론 경우에 따라서는 안전사고의 발생, 환경오염 등 사회적인 문제를 일으키므로 이들 설비의 경년열화 실체를 충분히 이해하고 대책을 수립하는 것은 대단히 중요하다. 따라서 본고에서는 장치산업에서 발생하는 열화현상(재료의 연화, 경화 및 취화, 크리프, 피로, 부식, 마모 등)중 손상의 주류를 이루는 연화, 경화 및 취화, 크리프 피로에 대하여 기본적인 손상기구(damage mechanism)와 비파괴적 진단 및 평가 방법에 주안점을 두어, 현재 국내의 각종 플랜트 진단에 실용화된 기술을 해설하여 이 분야에 종사하는 관계자 여러분의 이해에 조금이라도 기여코자 한다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
• /
• pp.39.1-39.1
• /
• 2011

가압경수로의 압력경계기기는 약 $300^{\circ}C$, 150기압의 고온고압수환경에서 가동되고 있다. 특히 가압기 밀림관은 고온수와, 저온수가 교차하는 부분으로 열성층 형성으로 열적, 기계적 피로 및 수화학환경이 더해진 부식피로 등에 의하여 손상을 받는다. PWR 원전에서 수화학환경은 대표적으로 용존산소(DO) 5ppb, pH 6~8, 용존수소(DH) <30 cc/kg, 온도 $316^{\circ}C$의 환경을 유지하게 된다. 가압기 밀림관에는 오스테나이트계 스테인리스강이 사용되는데, 오스테나이트계 스테인리스강은 고온 수화학환경에 민감한 것으로 알려져 있다. 따라서 오스테나이트계 스테인리강을 공기중에서의 기계적특성 및 피로특성을 향상시키기 위하여 질소를 첨가한 스테인리스강을 제조하여 PWR 원전환경에서의 피로균열성장특성을 평가하였다. 실험에 사용된 재료는 PWR 원전 가압기 밀림관 소재인 Type 347 스테인리스강에 0.0005 wt%가 첨가된 상용재와 0.11 wt% 질소가 첨가된 재료이다. 사용된 시편형상은 두께 5 mm, 폭 25.4 mm의 CT 시편이다. 수화학환경은 150기압, 온도 $316^{\circ}C$, 용존산소(DO) 5ppb, 용존수소(DH) 30 cc/Kg, pH는 약 7로 유지 하였으며, 응력비 0.1, 하중 반복속도 10Hz의 기계적 조건에서 하중제어로 시험을 진행하였다. 균열길이는 직류전위차법(Direct Current Potential Drop: DCPD)을 이용하여 측정하였다. 질소함량이 증가할수록 동일 사이클에서 균열길이가 늦게 성장하였고, 피로균열성장속도도 약간 늦어지는 것으로 나타났다. 각 스테인리스강의 피로파면 관찰결과 상용재는 약 1 ${\mu}m$의 산화물들이 생성되는 반면 질소첨가 스테인리스강은 약 0.1 ${\mu}m$정도 산화물이 생성되었다. 산화막의 두께도 질소가 첨가됨으로써 상용재에 비해 얇게 생성되었다. 따라서 질소가 첨가됨으로써 부식환경에서 내산화성이 향상되었으며, 이는 피로균열성장특성에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

• 기계저널
• /
• 제29권2호
• /
• pp.118-124
• /
• 1989

피로파괴의 발생원인을 살펴보면 다음과 같이 4가지로 구별된다. (1) 설계불량 (2) 가공불량 (3) 소재불량 (4) 부적절한 사용 그러나 현재 기계설계시 일반적으로 형상계수 및 충격계수를 포함한 안전율을 여유있게 고려하기 때문에 피로강도가 간접적으로 설계시 반영되어 피로파괴는 주로 가공이나 원소재 불량 및 사용상의 부주의에 의한 경우가 대부분이다. 즉 기계가공 도중에 노치가 유입되어 응력집중을 발생시키거나, 규정된 표면처리 혹은 열처리가 이루어지지 못해서 재료의 피로강도가 저하한 경우가 많으며, 소재 역시 비금속 개재물이 다량 함유되어 있거나 열처리 특성이 조악한 소재가 사용되어 요구되는 강도를 확보하지 못한 경우도 많다. 그 반면 사용자 측에서도 설계강도를 무시한 과부하를 인가하거나, 부식환경 혹은 고온에서 사용하여 피로파괴를 촉진시키는 경우도 있으므로 사용자도 설계조건을 인식하여 그 한계를 넘지 않도록 해야 한다. 피로파괴는 단순한 원인에 의한 경우가 적고 복잡한 여러 형상이 중첩되는 경우가 많기 때문에 해석하기 어려운 경우가 많다. 결국 피로 파괴의 방지는 피로강도를 저하시킬 수 있는 요인들을 종합하여 설계단계에서부터 최종 사용단계까지 지속적인 관리에 의해서만 달성 될 수 있다.