• 비파괴검사학회지
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• 제21권5호
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• pp.532-541
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• 2001

재료의 노화에 의한 강도 및 인성 감소치를 정량적으로 평가하는 비파괴적 기법의 개발이 시도되고 있으며 전기비저항법도 그 중의 하나이다. 본 연구에서는 전기비저항법의 열화도 평가에의 적용성을 살펴보기 위해 먼저 6종 10 가지의 비자성 금속을 측정시료로 선택하여 직류 two-point probe법(혹은 2탐침법)으로 전기비저항을 계산한 결과와 비접촉식 와전류 방법으로 전기비저항을 측정한 결과를 서로 비교하였다. 또한, 1Cr-1Mo-0.25V강에 대하여 비파괴적 측정 방법인 four-point probe 방법(혹은 4탐침법)을 사용하여 얻은 결과와 기존의 2탐침법을 사용하여 얻은 결과를 서로 비교하여 현장에서의 4탐침 기술의 적용 가능성을 살펴보았다. 1Cr-1Mo-0.25V강에 대하여 2탐침법으로 구한 비저항 값과 4탐침법으로 구한 비저항 측정값의 차이는 0.6%였다. 따라서 4탐침법을 사용하여 현장에서 금속소재의 열화도의 비파괴적 평가가 가능하다고 사료된다.

• 한국재료학회지
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• 제6권12호
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• pp.1257-1262
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• 1996

1.0Cr-1.0Mo-0.25V강 용접부의 크립 파단 시험시 파단 발생 원인에 관한 연구가 시행되었다. 파괴는 Intercritical Heat Affected Zone에서 발생하였으며 파단면에서 구상의조대한 M6C탄화물이 발견되었다. 모재는 molybdenum 주성분의 M2C, vanadium 주성분의 M4C3 및 chromium 주성분의 M23C6와 M7C3 탄화물이 존재하였다. 모의 실험 결과 준안정 상태인 M2C 탄화물은 85$0^{\circ}C$, 10oh에서 안정한 M6C탄화물로 변태하였다. M6C 탄화물은 주변의 molybdenum 농도를 떨어뜨려 강도의 저하를 가져오며 크립 기공의 발생 원인을 제공하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제19권4호
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• pp.288-293
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• 1999

고온에서 사용중인 터빈 로터의 안전성을 평가하기 위해서는 열화된 재료의 물성이 필요하다. 실제로 발전소에서 사용되고 있는 열화도가 다른 로터강을 종류별로 입수하기가 어렵기 때문에, 터빈 로터재로 널리 사용되고 있는 1Cr-1Mo-0.25V 강으로 인공열화 시료를 제작하였다. 실제로 사용된 재료의 미세조직과 유사한 미세조직을 갖는 시료를 얻기 위하여 실제 사용온도보다 높은 $630^{\circ}C$의 등온에서 열처리시간을 다르게 하여 열화도가 다른 7종류의 시료를 얻었다. 열화도를 비파괴적으로 평가하기 위하여 상온에서 측정한 보자력을 이용하였다. 열화도의 증가에 따라 경도와 보자력은 감소하였는데, 이 원인을 미세조직 및 EPMA 분석에 의해 구명하였고, 경도와 보자력과의 상관관계를 만들어 비파괴적으로 열화도를 평가할 수 있는 기초를 마련하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권11호
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• pp.2860-2870
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• 1994

When crack are detected in aged turbine rotors of power plants, information on fracture resistance of the aged material at operating temperature is needed for determination of critical loading condition and residual life of the turbine. In this study, fracture toughness (J$_lc$) and tearing modulus(T$_mat$) of virgin and thermally degraded 1Cr-1Mo-0.25V steel, which is one of the most widely used rotor steels, were measured at 538.deg. C according to ASTM E813 and ASTM E1152, respectively. Five kinds of specimen with different degradation levels were prepared by isothermal aging heat treatment at $630^{\circ}C.$ It was observed that J$_lc$ and T$_mat$ value decreased as the degradation level increased. Analysis of microstructures using a scanning electron microscope showed that the decrement of J$_lc$ is related to segregation of impurities at grain boundaries. It was also verified that the DC electric potential drop method is accurate and reliable for crack length monitoring at elevated temperature.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.250-255
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• 2001

It is inevitable to evaluate the life of turbine rotor because the operating periods of power plants need to be extended. The magnetic methods utilizing Magnetic Barkhausen noise curve were applied to detect the degradation caused by thermal aging. The Magnetic property of material depends on the domain dynamics and it is affected by the microstructure of material. Therefore the magnetic property is very sensitive to the microstructure change of the material. It is, thus, very useful to detect the state of degradation of varying materials. The test specimen made of 1Cr-1Mo-0.25V steel was used widely for turbine rotor material, and seven kinds of specimens with different degradation levels were prepared by the isothermal heat treatment at $630^{\circ}C$. With the increase of degradation, BHN was decreased. The result was compared with coercive force and vickers hardness.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권7호
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• pp.1722-1729
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• 1994

At early stage of creep-fatigue crack growth tests, initial transient behavior which implies high crack growth rate has been generally observed by some researchers. Since the influence of the initial transient crack growth behavior on the remaining life of components is significant, cause of it should be further studied. In this study, characteristics of the initial transient behavior of 1Cr-1Mo-0.25V steel is studied experimentally by performing creep-fatigue crack growth tests at $538^{\circ}C$ in air under trapezoidal waveshapes. It is verified that the cause of the initial transient behavior is not high ${(C_t)}_{avg}$ values due to the small scale creep condition at the early stage of test, but oxidation-dominated crack growth mechanism during the transient period which is different from the creep-dominated crack growth mechanism in steady crack growth period.

• 비파괴검사학회지
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• 제18권1호
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• pp.10-16
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• 1998

사용중인 터빈 로터에서 균열이 발견된다면 그 안전성을 평가하기 위해서는 제조 당시의 재료물성 데이터가 아닌 열화된 재료의 물성 및 인성을 사용해야 한다. 본 연구에서는 시험재료로 터빈 로터재로 널리 사용되고 있는 1Cr-1Mo-0.25V강을 사용하였다. 로터강의 경우 발전소에서 실제 사용된 열화재를 종류별로 입수하는 것은 매우 어렵기 때문에 실제로 열화된 재료의 미세조직과 유사한 미세조직을 갖는 시료를 얻기 위해서 실제 사용온도보다 높은 $630^{\circ}C$에서 등온 열화처리하여 열화도가 다른 7종류의 시료를 만들었다. 열화도와 재료의 인성을 비파괴적으로 평가하기 위하여 직류 전위차법을 이용하였으며, 상온에서 전기비저항을 측정하였다. 열화도의 증가에 따라 전기비저항과 재료인성은 일정시간까지는 감소하는 것으로 나타났으며, 전기비저항과 인성과의 상관관계를 만들었다. 따라서 이를 이용하여 비파괴적으로 재료인성을 평가할 수 있는 기초를 마련하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제22권1호
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• pp.14-21
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• 2002

피로균열 성장거동 관찰을 위한 새로운 실험 방법의 개발이 필요하다. 이러한 요구를 만족시키기 위해서 본 연구에서는 영상처리기법을 피로시험에 도입하였으며, 영상처리시스템을 이용하여 표면피로균열길이를 측정하였다. 먼저 주기적으로 시험하중을 멈추는 동안 균열영상 데이터를 컴퓨터에 저장시켰다. 시험이 끝난 후에는 본 연구진에서 개발한 영상처리 소프트웨어를 사용하여 균열길이를 측정하였으며, 이를 위하여 블록매칭방법을 포함한 다양한 영상처리 기법을 적용하였다. 영상처리시스템으로 측정한 데이터와 현미경을 이용하여 수동으로 측정한 데이터를 비교하여 영상처리시스템의 유효성을 검증하였다. 만약 본 연구에서 제안한 방법을 균열성장거동을 자동적으로 관찰하거나 모니터 하는데 사용한다면 피로시험에 소요되는 시간과 노동력을 현격히 줄일 수 있다.

• 한국가스학회지
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• 제2권4호
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• pp.42-46
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• 1998

소형 시험편 기술은 최소량의 재료를 사용하여 그 재료의 물리적인 거동을 특성화할 수 있기 때문에 산업설비로부터 많은 재료를 수집할 수 없는 경우에 유용한 방법이다. 본 연구에서 사용한 재료는 화력발전소 터빈로터 소재로 많이 사용되고 있는 1Cr-1Mo-0.25V강이었으며, $^630{\circ}C$에서 등온열화처리하여 5종류의 가속 열화 모사재를 만들었다. 충격시험에는 표준 시험편과 소형 시험편이 사용되었으며, 일부 소형 시험편에 소성 구속을 증가시키기 위해 측면흠을 만들어 넣었다. 표준 시험편과 소형 시험편의 충격특성을 비교하였으며 크기효과를 고찰하였고, 소형 시험편의 연성취성천이온도와 표준 시험편의 연성취성천이온도와의 상관관계를 만들었다. 따라서 소형 시험편의 충격시험결과로부터 표준 시험편의 충격특성을 추정하는 것이 가능하게 되었다.

• 한국해양공학회지
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• 제10권2호
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• pp.77-87
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• 1996

The estimation of the remaining life for the aged components in power plant as well as chemical and peroleum plants has been recently coberned. The raw materials used in this syudy are the 1Cr-1Mo-0.25V rotor steel which intensified P and S compositions along with the nominal compositions of ASTM A470 standard. Five kinds of specimens with the different degradation levels were prepared by isothermal aging teat treatment at $630^{\circ}C$ The mechanical properties and fatigue strength of virgin and aged 1Cr-1Mo-0.25V rotor steel have been inbestigated through the hardness, tensile, fatigue test, SEM fractograph and EDS analysis at room temperature. Thus, the data of aged specimens were compared with those of virgin specimen to evaluate the aging effects. The main results obtained in this study are as follows; The decrease of the hardness due to degradation was distinguished until 50, 000hrs simulated service time. And is was confirmed that the considerable amount of P, Mn, Cr and S was precipitated at the grain boundary of aged material through the SEM and EDS analysis. The fatigue strength of 25, 000, 50, 000, 75, 000 and 100, 000hrs aged material was decreased 29.5%, 24.4%, 28.6%, 35.7% than that of virgin material at $10^7$ cycles of room temperature. The major cracks of virgin and aged materials initiated at the inclusions including Si, P and Mn compositions which were located at the outer periphery of the specimen.