• 제목/요약/키워드: 파단수명

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크리프-피로 손상된 페라이트기 9Cr 내열강의 미세조직 발달과 자기적 특성 (Microstructural Evolution and Magnetic Property of Creep-Fatigued Ferritic 9Cr Heat-Resisting Steel)

  • 김정석;권숙인;박익근
    • 비파괴검사학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.417-425
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    • 2007
  • 보자력 측정을 통하여 페라이트기 9Cr-1Mo-V-Nb 내열강의 크리프-피로변형 동안 미세조직의 변화를 평가하였다. 크리프-피로시험은 $550\;^{\circ}C$에서 각각 인장유지시간을 60초와 600초로 하여 수행 하였다. 보자력은 파단 전까지 감소하였고 경도는 파단 시까지 지속적으로 감소하였다. 크리프-피로 수명소비율이 증가함에 따라서 $M_{23}C_6$ 탄화물은 오스트왈드 성장기구를 따라서 조대화가 나타났지만 MX 탄질화물은 $550\;^{\circ}C$에서 안정하기 때문에 조대화가 나타나지 않았다. 마르텐사이트 래스 폭은 래스경계에서의 전위회복으로 인해 증가하였다. 보자력은 전위, 석출물 그리고 마르텐사이트 래스경계와 같은 미세조직적 특성에 영향을 받게 되며 이를 미세조직변화와 관련하여 이해하였다. 결과적으로, 본 연구는 페라이트기 9Cr-1Mo-V-Nb 내열강의 크리프-피로변형 동안 미세조직의 변화와 손상 정도를 보자력을 통하여 평가하는 것을 제안하였다.

STS 316鋼 의 高溫低사이클 疲勞强度 와 破壞擧動 에 미치는 크리이프 - 疲勞 相互作용 의 影響 (Effect of creep-fatigue interaction on high temperature low cycle fatigue strength and fracture behavior of STS 316 stainless steels)

  • 오세욱;이규용;김중완;문무경
    • 대한기계학회논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.140-149
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    • 1985
  • 본 연구는 오오스테나이트계 STS 316 스테인레스강에 대하여 온도 550.deg. C의 대 기중에서, 변형율제어에 의한 인장-압축에 크리이프 유지시간을 갖는 고온저사이클 피 로시험을 하여 변형율폭 및 크리이프 유지시간이 피로수명에 미치는 영향과 파단면을 주사형 전자현미경으로 관찰하여 크리이프-피로 상호작용이 피로파단면에 미치는 크리 이프 효과를 실험 고찰하였다.

소형펀치-크리프 시험에 의한 9Cr1MoVNb강의 고온 크리프 특성 평가 연구 (A Study on Evaluation of High Temperature Creep Properties of 9Cr1MoVNb Steel by Small Punch-Creep test)

  • 유효선;나성훈;백승세;권일현;안병국;나의균
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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    • pp.99-104
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    • 2000
  • This paper describes the high temperature creep characteristics for virgin material of 9Cr1MoVNb steel using small punch creep(SP-Creep) test technique which is developing recently. In addition, the several results of SP-Creep test are compared with that of 2.25Cr- 1Mo steel which is widely used as boiler materials and that of conventional uniaxial creep test. The obtained SP-Creep curves show the creep behaviors of three regimes like that obtained from conventional uniaxial creep test, and SP-Creep properties are definitely depended on applied load and test temperature. The correlation of SP-Creep rate and creep rupture life with applied load has been determined like the correlation between creep rate/rupture life and stress in uniaxial creep test, and also is satisfied with Power law. The creep rupture times of newly 9Cr1MoVNb steel are higher than those of 2.25Cr1Mo steel at the same creep temperature and applied loading condition, and the decrease extent of creep rupture life with loads is very lower compared with 2.25Cr1Mo steel.

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Sp-Creep 시험에 의한 고온 크리프 특성 평가 기술 개발(ll) - 보일러 헤더 - (Development of Evaluation Technique of High Temperature Creep Characteristics by Small Punch-Creep Test Method (ll) - Boiler Header -)

  • 백승세;이동환;하정수;유효선
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권1호
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    • pp.55-60
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    • 2002
  • For the development of a new creep test technique, the availability of SP-Creep test is discussed for 1Cr-0.5Mo boiler header material. And some results are also compared with those of 2.25Cr- 1Mo steel which widely uses as boiler superheater tube. The results can be summarized as follows. The load exponents(n) obtained by SP-Creep test for 1Cr-0.5Mo steel are decreased with increasing creep temperature and the values are 15.67, 13.89, and 17.13 at 550$^{circ}C$ ,575$^{circ}C$ and 600$^{circ}C$, respectively. The temperature dependence of the load exponent is given by n = 107.19 - 0.1108T. This reason that load exponents show the extensive range of 10∼16 is attributed to the fine carbide such as M$_{23}$C$_{6}$ in lath tempered martensitic structures. At the same creep condition, the secondary creep rate of 1Cr-0.5Mo steel is lower than the 2.25Cr-1Mo steel1 due to the strengthening microstructure composed by normalizing and tempering treatments. Through a SEM observation, it can be summarized that the primary, secondary, and tertiary creep regions of SP-Creep specimen are corresponding to plastic bending, plastic membrane stretching, and plastic instability regions among the deformation behavior of four steps in SP test, respectively.y.

초음파 피로시험법을 이용한 엔지니어링 플라스틱 (Polyoxymethylen ; POM)의 내구성 평가 (Durability Assessment of Polyoxymethylen Using Ultrasonic Fatigue Testing)

  • 조인식;황정호;오주연;김현창;오세훈;이창순;박인규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권8호
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    • pp.781-785
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    • 2015
  • 엔지니어링 플라스틱(Engineering Plastic ; EP)에 대한 내구성 평가를 위해 현재 새롭게 국내에서 개발한 초음파 피로시험법을 이용하여 EP 중에서도 결정화 속도가 빠르고 결정화도가 높은 범용 POM(Polyoxymethylene) 소재에 대한 초음파 가속피로시험 거동을 평가하고자 하였다. 이에 본 연구에서 사용된 POM 소재의 밀도는 $1.37g/cm^3$, 동탄성계수는 3.49 GPa 로 측정되었으며, 초음파피로시험 20kHz, 응력비 R= -1 의 판상시편 두께 (4t, 7t, 10t)에 따른 피로수명평가 결과 전체 응력진폭 5.0~6.0MPa 부위에서 피로한도를 확인하였다. 피로시험 후 파단 면을 관찰한 결과 7t, 10t 두께 시편의 크랙 시작위치에서 미소 공동들이 서로 연결된 형태의 잔금(crazing) 균열현상으로 파단된 dimple 구조형상을 전자현미경을 통해 확인할 수 있었다.

Al 7075 합금의 크리이프 파단수명에 관한 연구(II) (A Study on the Creep Fracture Life of Al 7075 Alloy(II))

  • 강대민
    • 한국안전학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.29-41
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    • 1994
  • High temperature tensiles tests, steady state creep tests, internal stress tests and creep rupture tests using Al 7075 alloy were performed over the temperature range of 9$0^{\circ}C$~50$0^{\circ}C$ and stress range of 0.64~17.2(kgf/$\textrm{mm}^2$) in order to investigate the creep behavior and predict creep rupture life From the apparent activation energy Qc and the applied stress exponent n measured, at the temperature range of 9$0^{\circ}C$~l2$0^{\circ}C$, the creep deformation seemed to be controlled by cross slip. On the other hand at the temperature of 20$0^{\circ}C$~23$0^{\circ}C$ the creep deformation seemed to be controlled by dislocation climb but at 47$0^{\circ}C$~50$0^{\circ}C$, by diffusion creep. And the rupture life(t$_{f}$) might be represented by anthermal process attributed to the difference of the applied stress dependence of Internal stress and the ratio of the Internal stress to the applied stress, the thermal activated process attributied to the temperature dependence of the internal stress. Also the ratio between stress dependence of primary creep rate and that of minimum creep rate was measured 0.46, the minimum creep rate is expected to be appromately obtained from master creep curve including the relationship primary creep rate and minumum creep rate. Finally the relationship new rupture parameter and logarithmic stress was represented with including the ratio between the dependence of primary creep rate and that of minimum creep rate, using the new rupture parameter the rupture life predition is exactly expected.d.

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강교량 필렛용접이음부의 루트부 피로파괴 방지 (Prevention of Fatigue Failure at Root Region in the Fillet Welded Joint of Steel Bridge)

  • 임청권;박문호
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제12권3호통권46호
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    • pp.231-238
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    • 2000
  • 본 연구는 용접지단부의 후처리 결과, 상대적으로 피로강도가 낮아진 용접루트부에 초점을 맞추었다. 용접루트부의 피로강도를 향상시키기 위하여 부분용입용접을 실시한 십자 리브 시험체와 보통의 필렛용접이음 십자 리브 시험체를 대상으로 피로시험을 행하였다. 그 결과, 부분용입용접을 한 시험체이더라도 용접그대로인 시험체의 경우는 보통의 필렛용접이음과 거의 동등한 피로강도를 보였다. 이것은 피로파괴가 지단부로부터 시작되었기 때문에 용접루트부의 보강책인 부분용입용접의 효과가 나타나지 않았다고 생각된다. 이에, 지단부의 피로파괴를 막기 위해 지단부를 후처리시킨 부분용입용접이음 시험체를 대상으로 피로시험을 한 결과, 보통의 필렛용접이음보다 상당한 피로강도 향상을 보였다. 그러므로 본 연구는 지단부로부터 피로균열 발생을 억제한다면, 부분용입용접이음으로 루트부의 피로강도를 향상시켜, 결국 전체적인 파단수명을 향상시킬 수 있을 것으로 생각한다.

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Mg-Zn-Mn-(Ca)합금의 크리이프 변형거동에 관한 연구 (A Study on the Creep Deformation Behavior of Mg-Zn-Mn-(Ca) Alloys)

  • 강대민;구양;심성보
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.73-78
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    • 2006
  • In this paper, creep tests of Mg-Zn-Mn and Mg-Zn-Mn-Ca alloys, which were casted by mold with Mg-3%Zn-1%Mn and Mg-3%Zn-1%Mn-0.2%Ca, were done under the temperature range of 473-573K and the stress range of 23.42-78.00Mpa. The activation energies and the stress exponents were measured to investigate the creep plastic deformation of those alloys, and the rupture lifes of Mg-Zn-Mn alloy were also measured to investigate the fracture behavior. From the results, the activation energy of Mg-Zn-Mn and Mg-Zn-Mn-Ca alloys under the temperature range of 473-493K were measured as 149.87, 145.98KJ/mol, respectively, and the stress exponent were measured as 5.13, 6.06 respectively. Also the activation energies Mg-Zn-Mn and Mg-Zn-Mn-Ca alloys under the temperature range of 553-573K were obtained as 134.41, 129.22KJ/mol, respectively, and tress exponent were obtained as 3.48, 4.63, respectively. Finally stress dependence of rupture life and the activation energy of rupture life of Mg-Zn-Mn under the temperature range of 473-493K was measured as 8.05, 170.0(KJ/mol), respectively, which were a little higher than the results of steady state creep.

고속열차용 트리포드 축의 비틀림 해석 및 파단에 대한 실험적 연구 (Experimental Investigation on Torsional Analysis and Fracture of Tripod Shaft for High-speed Train)

  • 이주홍;김도식;남태연;이태영;조해용
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권11호
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    • pp.979-986
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    • 2016
  • 등속조인트의 일종인 트리포드 축은 동력전달용으로 고속열차의 KTX와 KTX-산천에 모두 적용되고 있으며, 동력대차에서 모터 감속장치(MRU)와 차축 감속장치(ARU)를 연결해 고속회전동력을 전달하는 핵심 요소이다. 축 방향의 미끄럼 운동이 가능한 트리포드 축은 열차 구동을 위한 토크를 전달하며, 동력전달 시스템에 과토크 발생 시 축의 퓨즈부가 절단되어 동력을 차단한다. 본 연구에서는 리니어 액추에이터를 이용한 대용량 비틀림 시험장치의 개발과 이를 이용한 트리포드 축의 정적 비틀림 강도와 피로수명을 확인하고자 하였다. 또한 구조해석을 통해 축의 취약부를 파악하고 비틀림 피로해석 결과와 실제 피로시험의 결과를 비교분석하여 비틀림 성능 개선을 위한 설계안을 제시하고자 하였다. 한편 트리포드 축의 피로에 따른 열화를 파악하기 위해 히스테리시스 곡선을 이용하였으며, 히스테리시스 곡선의 기울기 변화를 통해 피로고장 시점을 확인하였다.

HT-60강 용접부의 SCC및 AE신호특성에 관한 연구 (Study on Characteristics of SCC and AE Signals for Weld HAZ of HT-60 Steel)

  • 나의균;유효선;김훈
    • 비파괴검사학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.62-68
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    • 2001
  • 인공해수에서 HT-60강 용접부의 응력부식균열(SCC)과 음향방출(AE)신호특성을 알아보기 위하여 SCC외 AE실험을 동시에 실시하였으며, 양 실험결과를 상호 비교 분석하였다. 모재의 경우, -0.8V에서 보다 긴 파단수명을 보였고, 용해기구 등으로 인하여 -0.8V에 비해 -0.5V에서 AE가 많이 발생하였다. 그러나 시험편에 가해진 전위 값에 관계없이 최대하중 이후의 영역에서 AE 발생 수는 감소하였다. 용접재의 경우, 모재 및 후열처리재와는 달리 용접부의 특이성 때문에 많은 AE 발생과 큰 진폭의 범위$(40{\sim}100dB)$를 나타내었으며 최대하중 이후에도 AE 발생이 활발하였다. 또한, 보다 크고 많은 균열이 파단면에 형성되었음을 SEM관찰을 통하여 관찰할 수 있었으며, 이들 결과로부터 용접부는 인공해수에서 SCC현상이 가장 심하게 일어나고 있음을 확인할 수 있었다. 후열처리는 용접부의 연화를 초래하였고, 용접재에 비해 부식환경에 대한 민감도를 떨어뜨리는 효과를 가져왔다.

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