• Corrosion Science and Technology
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• 제12권6호
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• pp.274-279
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• 2013

Flow accelerated corrosion (FAC) of the carbon steel piping in nuclear power plants (NPPs) has been major issue in nuclear industry. During the FAC, a protective oxide layer on carbon steel dissolves into flowing water leading to a thinning of the oxide layer and accelerating corrosion of base material. As a result, severe failures may occur in the piping and equipment of NPPs. Effect of alloying elements on FAC of pipe materials was studied with rotating cylinder FAC test facility at $150^{\circ}C$ and at flow velocity of 4m/s. The facility is equipped with on line monitoring of pH, conductivity, dissolved oxygen(DO) and temperature. Test solution was the demineralized water, and DO concentration was less than 1 ppb. Surface appearance of A 106 Gr. B which is used widely in secondary pipe in NPPs showed orange peel appearance, typical appearance of FAC. The materials with Cr content higher than 0.17wt.% showed pit. The pit is thought to early degradation mode of FAC. The corrosion product within the pit was enriched with Cr, Mo, Cu, Ni and S. But S was not detected in SA336 F22V with 2.25wt.% Cr. The enrichment of Cr and Mo seemed to be related with low, solubility of Cr and Mo compared to Fe. Measured FAC rate was compared with Ducreaux's relationship and showed slightly lower FAC rate than Ducreaux's relationship.

• 대한기계학회논문집A
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• 제21권1호
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• pp.22-31
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• 1997

The grain boundary etching method as a method for assessing degradation of structural materials has received much attention because it is simple, inexpensive and easy to apply to real components. In this study, the effectiveness of the method is verified by successfully applying the technique to in-service components of aged fossil power plants such as main steam pipes, boiler headers an turbine rotors. A new degradation parameter, intersecting number ratio (N$_{1}$/N$_{0}$), is employed. The intersecting number ratio (N$_{1}$/N$_{0}$) is defined as the ratio of intersection number (N$_{1}$) obtained from 5-minute picric acid etched surface to the number (N$_{0}$) obtained from nital etched surface. Two kinds of test materials, 2.25Cr-1Mo steel and 1Cr-1Mo-0.25V steel, were artificially thermal-aged at 630.deg. C in different levels of degradation., (N$_{1}$/N$_{0}$) were measured. And, correlations between the measured values and LMP values calculated from aging temperature and aging time were sought. To check the validity of the correlations obtained in laboratory, similar data were measured from service components in four old Korean fossil power plants. These on-site measurement data were in good correlation with those obtained in the laboratory.oratory.

• Journal of Welding and Joining
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• 제15권1호
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• pp.101-108
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• 1997

손상된 터어빈 로터강의 보수 용접에 있어서 용접부의 크립 파단 수명과 탄화물간의 관계가 연구되었다. 탄화물은 탄화물 추출 복제법을 이용하여 확인되었으며 로터강에는 Molybdenum 주성분의$M_2C$, Vanadium 주성분의 $M_4C_3$, 및 Chromium 주성분의 $M_{23}C_6$와 $M_7C_3$ 탄화물이 존재하였다. 한편 ICHAZ에서 파단된 시험편의 파단면에서는 구상의 조대한 Molybdenum 주성분의 $M_6C$ 탄화물이 발견되었다. 조대한 Molybdenum 주성분의 $M_6C$ 탄화물의 석출은 탄화물 주위에 고용경화 원소인 Molybdenum 농도를 떨어뜨려 기공 발생 원인을 제공하였다. CGHAZ에서 파단된 용접부의 파단면에서는 조대한 $M_6C$ 와 $M_{23}C_6$가 발견되었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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• pp.728-731
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• 1995

Miniaturzed specimen technology permits mechanical bechanical behavior to be determined using a minimum volume of material. because it is almost impossible to sample the conventional specimen for the fracture toughness test without damage to the rotor. In addition, it is different to collect a large amount of actual turbine rotor steels. Hence seven kinds of specimen with different degradation levels were prepared by isothermal aging heat treatment at 630 .deg. C. Test material was 1Cr-1Mo-0.25V steel which was widely used for turbine rotor material. The relation between fracture toughness and DBTT was investigated The characteristics of minaturized impact speciments technique was discussed. Finally, the estimating method of fracture toughness using a single impact specimen was introduced.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권4호
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• pp.315-321
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• 2003

고온, 고압에서 운용되고 있는 설비의 안전성을 평가하기 위해서는 사용시간 동안 열화된 물성을 정기적으로 점검하여 설비의 잔여수명을 평가해야 한다. 본 연구에서는 교류 섭동 자기장을 인가하여 구한 가역투자율 값을 이용하여 1Cr-1Mo-0.25V 강의 잔여수명을 평가하기 위한 자기적 방법을 제시하고자 한다. 이 방법은 자기이력곡선의 미분값인 가역투자율이 보자력에서 첨두 값을 갖는 특성을 이용하였으며, 측정원리는 교류 섭동 자기장의 주파수에 동조된 록-인 증폭기를 사용하여 탐지코일에 유도된 제 1 고조파의 전압을 측정하는 것이다. 가역투자율의 첨두값 간격 (peak interval of reversible magnetic permeability: PIRMP)과 비커스 경도는 열화가 진행됨에 따라 감소하였다 따라서 비커스 경도와 PIRMP상관관계에 의해 연화곡선을 구할 수 있고, 이 연화곡선에 의해 터빈로터 강의 잔여수명을 평가할 수 있다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제15권1호
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• pp.92-100
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• 1997

손상된 ASTM A-470 class 8 고압 증기 터어빈 로터강의 수명 연장을 위해 보수 용접이 행하여졌다. SAW 용접부의 미세경도 측정결과 모재의 경도는 VHN 253이었으나 모재에 근접한 열영향부의 경도는 VHN 227로 떨어졌다. 이와 같이 경도가 떨어진 영역을 "연화층"이라 정의하였으며 약 0.5-0.6mm의 크기를 나타내었다. 한편 크립 파단 시험시 파괴는 연화층 부근에서 일어났으며 593.deg. C와 19Ksi(132 Mpa)에서 파단시간은 772.4hr이었다. 연화층의 크기를 줄이기 위해서 MIG 및 TIG 용접이 행하여졌는데 연화층 크기는 MIG의 경우 0.3-0.4mm이고, TIG의 경우에는 입열량의 크기에 따라 0부터 0.4mm의 크기를 나타내었다. 그러나 크립 파단시간은 연화층 크기가 작아질수록 감소하였다. 특히 TIG 용접부의 경우 크립 파단시간은 입열량과 밀접한 관계를 나타내었는데 입열량이 클수록 파단시간은 길어졌다. 대부분의 파괴는 ICHAZ에서 발생되었으나 입열량이 감소함에 따라 파단부는 CGHAZ으로 이동하였다. 파단면은 tearing과 dimple을 갖는 입내파괴를 나타내었다.파괴를 나타내었다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제15권10호
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• pp.1417-1422
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• 2001

Since fracture surface presents clear evidence to describe the circumstances of material failure event, analysis of fracture surface should provide plenty of useful information for failure prevention. Thus if we extract proper information from the fracture surface, the safety evaluation, for plant component could be more accurate. In general, the chaotic morphology of fracture surface is determined by the degree of material degradation as well as by other factors such as type of load, geometry of specimen, notch condition, microstructure of material and environment. In this research, we developed a fractal analysis technology for the fracture surface of aged turbine rotor steel based on the slit-island technique using an image analyzer. Moreover the correlation between the fractal dimension and the aging time was studied.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.111-111
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• 2018

ASTM A387-Gr.91 강은 우수한 고온 강도, 크리이프 저항성 그리고 내산화성 등으로 인해 화력 및 바이오매스 발전 시설과 같은 고온 설비의 구조재료로 널리 사용되고 있다. 고온 환경에서 높은 강도는 탄화물과 탄질화물에 의한 석출강화가 주 요인으로 작용한다. 열처리 과정에서 Mo, Cr, Mn, 그리고 Fe는 구-오스테나이트 및 마르텐사이트 라스 입계에 $M_{23}C_6$ 탄화물로 석출되며, V, Nb, 및 N은 조직 내부에 미세한 MX 탄질화물로 석출된다. 따라서 합금의 고온 강도는 조직 내 석출물의 개수밀도와 크기에 크게 의존한다. 그러나 적용 환경의 특성 상 고온 노출에 따른 2차상 석출 및 조대화의 조직열화 현상이 발생하며, 이는 재료의 강도를 저하시킨다. 본 연구에서는 ASTM A387-Gr.91 강의 미세조직 열화에 따른 강도저하 및 파괴 양상을 고찰하는데 그 목적을 두었다. 본 연구에서 사용된 ASTM A387-Gr.91 강의 화학성분(wt, %)은 0.1 C, 0.38 Si, 0.46 Mn, 0.25 Ni, 8.38 Cr, 0.93 Mo, 0.18 V, 0.09 Nb, 그리고 나머지는 Fe 이다. 조직열화 및 기계적 강도저하 특성을 평가하기 위한 등온열화는 $650^{\circ}C$의 대기 환경에서 최대 1000시간동안 실시하였다. 열화된 시험편의 미세조직 및 탄화물에 대한 분석은 SEM과 EDS를 이용하여 실시하였다. 그리고 기계적 강도 평가는 인장실험과 비커스 경도시험을 통해 실시하였다. 또한 열화 시간에 따른 파단양상의 변화를 관찰하기 위해 인장시험편의 파단면을 SEM과 EDS를 이용하여 분석하였다. 그 결과, 열화에 따른 마르텐사이트 라스의 소실, 탄화물의 조대화, 그리고 2차상 석출의 조직 열화현상이 나타났다. 또한 기계적 강도는 조직 열화에 따라 저하되는 경향을 나타냈다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제19권2호
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• pp.487-495
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• 2005

Mechanical properties of in-service facilities are required to evaluate the integrity of power plants and chemical plants. Non-destructive technique can be used to evaluate the mechanical properties. To investigate the mechanical properties using ultrasonic technique, the four classes of thermally aged specimens were prepared using an artificially accelerated aging method. Ultrasonic tests, tensile tests, fracture toughness tests, and hardness tests were performed for the specimens. Then the mechanical properties were compared with ultrasonic parameters such as attenuation and non-linear parameter. From the investigation, we confirm that the ultrasonic parameter can be used to evaluate the mechanical properties.

• 한국안전학회지
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• 제17권4호
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• pp.11-18
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• 2002

We proposed a new experimental method which is required to easily observe the growth behavior of fatigue cracks. In the proposed method, the image data of cracks were stored into the computer while the cyclic loading was interrupted. After testing, crack length was determined using an image processing software which was developed by authors. By comparing the data measured by the image processing system with those by the manual measurement with a microscope, the effectiveness of the image processing system was established. If the proposed method is used to monitor and observe the crack growth behavior automatically, the time and efforts for fatigue test could be dramatically reduced.