• 한국세라믹학회지
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• 제37권9호
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• pp.839-846
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• 2000

통전활성 소결법을 이용하여 단상의 세라믹스(PSZ) 및 금속(NiCrAlY)과 PSZ/NiCrAlY 복합체를 각 소결온도에서 제조하였으며, 이에 대한 특성평가는 개량형 소형펀치 시험법을 이용하여 수행하였다. 복합체의 밀도 및 경도에 미치는 소결온도의 영향은 NiCrAlY의 부피분율 증가에 따라 감소되었으며, 중간조성에서의 밀도 및 경도는 연속적인 변화를 나타내었다. 파괴인성의 변화에서는 60vol%-NiCrAlY 이상의 조성에서 급격한 증가를 나타내었으며, 짧은 소결시간 및 빠른 승온속도 등 통전활성 소결법의 장점에 의해 단상의 PSZ에서도 10 MPa.m$^{1}$2/ 의 높은 파괴인성 값을 얻을 수 있었다. PSZ/NiCrAlY 복합체에서의 특성은 소결온도와 NiCrAlY의 부피분율에 의해 지배적으로 영향을 받았으며, 단상의 PSZ은 전형적인 취성거동을 나타내었고 80vol%-NiCrAlY 까지의 복합체에서는 부분적인 취성 및 소성거동을 함께 나타내었다. 각 소결체에서 최고의 특성을 나타내고 소결온도는 단상의 PSZ 경우인 140$0^{\circ}C$에서부터 단상의 NiCrAlY 경우인 120$0^{\circ}C$까지 최대 20$0^{\circ}C$의 차이를 나타내었으며, PSZ과 NiCrAlY의 조성비에 따라서 연속적인 변화를 보였다.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권1호
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• pp.19-27
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• 2010

This paper investigates the influence of aging time on creep properties via a small punch creep test and evaluates the microstructural change of P122 steel at $600^{\circ}C$. The area fraction of precipitates was quantitatively analyzed to identify the relationship between the creep rupture life and precipitates was coarsening behavior of precipitates along the grain boundaries was also investigated for various aging times. It is found that this coarsening behavior led to a loss of solution hardening and rewulte in a hardness drop and a reduction of creep life.

• 대한금속재료학회지
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• 제49권7호
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• pp.515-521
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• 2011

Small punch creep testing has received attention due to the convenience of using smaller specimens than those of conventional uniaxial creep tests, which enables creep testing on developing or currently operational components. However, precedent studies have shown that it is necessary to consider friction between the punch and specimen when computing uniaxial equivalent stress from a finite element model. In this study, small punch creep behaviors of AISI 316L stainless steel, which is widely used in high temperature-high pressure machineries, have been compared for the two different ceramic balls such as $Si_3N_4$ and $Al_2O_3$. The optimal range of the friction coefficient is 0.4~0.5 at $650^{\circ}C$ for the best fit between experimental and simulation data of AISI 316 L stainless steel. The higher the friction coefficient, the longer the creep rupture time is. Therefore, the type of ceramic ball used must be specified for standardization of small punch creep testing.

• 한국재료학회지
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• 제6권9호
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• pp.972-978
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• 1996

본 논문에서는 1673K에서 소결한 PSZ/Ni 복합재에 대한 종 탄성계수, 파괴강도, 파괴에너지 등의 기계적 특성을 평가하기 위해, 개량형 소형펀치시험을 행한 결과에 대해 논의한다. 또한 파면관찰과 AE법을 통해 이들 재료의 고온환경에서의 미시파괴과정도 조사하였다. 시험온도는 293K, 1073K, 1273K, 1473K의 4종류로 하였으며, PSZ/Ni 복합재료의 체적 조성비도 80/20, 60/40, 40/60, 20/80의 4종류이다. 이들 실험결과로부터, 1073K이상의 고온에서 Ni 함량이 60%인 PSZ/Ni 복합재가 파괴강도 및 파괴에너지가 가장 우수한 것을 알았다. 파면관찰에 의하면 이 재료의 조성비에서 파고거동이 취성으로부터 연성으로 천이하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.87-87
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• 2013

복합조직강의 미세조직제어를 통한 자동차용 고강도 강판재의 개발이 주요 연구과제로 있다. 하지만 고강도화에 따라 수소에 의한 지연파괴의 문제점이 있어, 이를 규명하고 해결하기 위한 많은 연구가 함께 이루어지고 있다. 본 연구에서는 연구, 개발되고 있는 복합조직강 중 DP강과 TRIP강의 수소취성에 미치는 미세조직의 영향을 분석하고, 수소주입조건에 따른 수소취성 및 지연파괴 거동에 대하여 조사하고자 하였다. 이를 위해 음극전기분해법을 이용, 주입수소량을 달리하여 주입수소가 복합조직강의 지연파괴에 미치는 영향을 분석하였다. Hydrogen determinator를 통해 시편 내 수소량을 측정하였고, 소형펀치시험에 의한 기계적물성 변화를 조사하였다. 또한 파단부위의 넓이와 깊이를 비교측정하였고, 파단면을 SEM으로 관찰하여 수소지연파괴 거동을 평가하고자 하였다.

• 한국가스학회지
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• 제18권5호
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• pp.40-46
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• 2014

전기화학적 방법으로 수소 주입시킨 5종의 고강도 DP강의 수소취성화 정도를 소형펀치시험으로 평가하였다. SP시험 후 SP흡수에너지는, $200mA/cm^2$ 전류밀도 조건의 DP5 시험편에서 수소주입시간이 5hr에서 50hr으로 증가함에 따라 363 kgf-mm에서 209 kgf-mm로 현저히 저하되는 것을 알 수 있었다. 전류밀도와 수소주입시간의 증가에 따라 수소주입량과 SP에너지 저하는 선형적인 상관관계를 갖는 것으로 조사되었다. 또한 SP시험에 의해 생성된 bulb의 높이 변화는 1.79 mm에서 1.59 mm로 낮아지는 것으로 조사되었다. 이는 앞서의 SP 흡수에너지 결과와 유사한 경향으로 나타나, 수소취성평가의 지표로 활용 가능할 것으로 사료된다. 균열 파단부위의 SEM 관찰에서 수소주입량 증가에 따라 파단면은 취성파면 형태로 진행되는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한공업교육학회지
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• 제35권2호
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• pp.204-223
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• 2010

본 연구는 이방성 재료인 Zr-2.5%Nb가 수소화물을 함유할 때, 고온 크리프 거동 특성을 규명하고자 한다. 이를 위해 50 ppm, 100 ppm, 200 ppm의 수소화물을 장입한 Zr 합금을 이방성의 영향을 최소화하고 실제 하중 조건인 2축 응력을 구현하기 위해서 $300^{\circ}C$에서 SP 크리프 시험을 행하였다. 이 시험을 통해 SP 크리프 곡선을 얻었으며, 각각의 시험편의 경향을 비교하였다. 50, 100 ppm의 경우에는 수소화물에 의한 고온 크리프의 열화 거동을 확연히 구분할 수 있었다. 반면에 200 ppm의 경우에는 크리프의 열화가 발생하지 않았다. 이런 사실은 SP 크리프 상수와 응력지수의 비교에 의해서도 확인할 수 있었다. 50 ppm과 100 ppm의 경우에는 크리프 상수가 감소하고, 응력지수는 증가하는 것으로부터 Zr 합금의 열화를 확인할 수 있으나, 반면에 200 ppm의 경우에는 크리프 상수가 도리어 증가하고, 응력지수는 감소하였다. 이런 사실로부터 수소화물이 Zr 합금의 고온 크리프 거동의 특성을 좌우하는 매우 중요한 인자임을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권1호
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• pp.94-101
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• 2003

The pressure tubes made of cold-worked Zr-2.5Nb alloy are subjected to creep deformation during service period resulting in changes to their geometry such as longitudinal elongation, diameter increase and sagging. To evaluate integrity of them, information on the material creep property of the serviced tubes is essential. As one of the methods with which the creep property is directly measured from the serviced components, small punch(SP) creep testing has been considered as a substitute for the conventional uniaxial creep testing. In this study, applicability of the SP creep testing to Zr-2.5Nb pressure tube alloy was studied particularly by measuring the power law creep constants, A, n. The SP creep test has been successfully applied fur other high temperature materials which have isotropic behavior. Since the Zr-2.5Nb alloy has anisotropic property, applicability of the SP creep testing can be limited. Uniaxial creep tests and small punch creep tests were conducted with Zr-2.5Nb pressure tube alloy along with finite element analyses. Creep constants obtained by each test method are compared. It was argued that the SP creep test result gave results reflecting material properties of both directions. But the equations derived in the previous study for isotropic materials need to be modified. Discussions were made fur future research directions for application of the SP creep testing to Zr-2.5Nb tube alloy.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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• pp.180-185
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• 2001

In the life assessment for plant structural component, the research on deterioration of toughness and material properties occurred in weldments has been considered as very important problems. In general, the microstructures composed in weldments are hugely classified with weld metal(W.M), fusion line(F.L), heat affected zone(HAZ), and base metal(B.M). It has been reported that the creep characteristics on weldments having variable microstructures could be unpredictably changed. Furthermore, it is also known that HAZ adjacent to F.L exhibits the decreased creep strength compared to those in base or weld metals, and promotes the occurrence of Type III and Type IV cracking due to the growth of grains and the coarsening carbides precipitated in ferritic matrix by welding and PWHT processes. However, the lots of works reported up to date on creep damage in power plant components have been mostly conducted on B.M and the creep properties on a localized microstructures in weldments have not as yet been throughly investigated. In this paper, for various microstructures such as coarse grain HAZ(CGHAZ), W.M and B.M in X20CrMoV121 steel weldment, the small punch-creep(SP-Creep) test using miniaturized specimen(t=0.5mm, 0.25mm) is performed to investigate a possibility for creep characteristics evaluation.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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• pp.105-110
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• 2001

It has recently been raised main issue how solve the problem of insufficient energy. One of the solution is to increase the thermal efficiency of power generation system. For the purpose of high efficiency, it is necessary to increase the steam temperature and pressure. So, the use of modified $9{\sim}12%Cr$ steel having superior creep rupture strength and oxidation resistance is required to endure such severe environment. The evaluation of creep properties of those heat resistance material is very important to secure the reliability of high temperature and pressure structural components. Since creep properties are determined by microstructural change such as carbide precipitation and coarsening, It is certain that there are some relationship between creep properties and hardness affected by microstructure. In this study, SP-Creep ruptured test for newly developed 9Cr steel being used as boiler valve material was performed, and creep properties of the material were evaluated. Also, hardness test were performed and hardness results were related to the creep properties such as LMP and creep strength to verify the availability of SP-Creep test as creep test method.