• 한국해양공학회지
• /
• 제3권2호
• /
• pp.125-137
• /
• 1989

To check technical improvement in the soundness and strength of 12% Cr steel rotor, a 25 tons of rotor with 65 tons of ingot was made in real size and was cut to pieces to take test samples, and the various mechanical tests such as impact, tensile, creep, and fatigue were carried out. The strengths are compared with those of 1% Cr-Mo-V rotor of same size. Microstructures of the samples are examined and reviewed. The results can be summarized as follows. 1) Fracture appearance transition temperatures are 80.deg. C at the center part and 60.deg. C near surface of 12% Cr rotor, and 8.deg. C near surface of 1% Cr-Mo-V rotor. 2) Comparative rapid softening occurs at higher temperatures above 600.deg. C for 12% Cr steel and 550.deg. C for 1% Cr-Mo-V steel in tension tests. 3) Fatigue crack propagation rate of 12% Cr steel is almost same as that of 1% Cr-Mo-V steel at the same corresponding surface part of the rotors. The crack growth rate of center part of 12% Cr rotor is faster than near surface part of the rotor, and the crack growth rate at the load condition of R=0.04 is slower than that of the load condition of R=0.5 for both 12% Cr steel and 1% Cr-Mo-V steel. 4) Crack growth rate of radial direction near surface of 12% Cr rotor is faster than that of transverse direction at the same part because of the difference in residual stresses. 5) Both creep and fatigue strengths of 12% Cr steel are superior to those of 1% Cr-Mo-V steel and the difference is thought the effect of climb and glide controlled creep by solid solution of alloying elements and dispersion of carbides.

• 한국해양공학회지
• /
• 제3권2호
• /
• pp.625-625
• /
• 1989

To check technical improvement in the soundness and strength of 12% Cr steel rotor, a 25 tons of rotor with 65 tons of ingot was made in real size and was cut to pieces to take test samples, and the various mechanical tests such as impact, tensile, creep, and fatigue were carried out. The strengths are compared with those of 1% Cr-Mo-V rotor of same size. Microstructures of the samples are examined and reviewed. The results can be summarized as follows. 1) Fracture appearance transition temperatures are 80.deg. C at the center part and 60.deg. C near surface of 12% Cr rotor, and 8.deg. C near surface of 1% Cr-Mo-V rotor. 2) Comparative rapid softening occurs at higher temperatures above 600.deg. C for 12% Cr steel and 550.deg. C for 1% Cr-Mo-V steel in tension tests. 3) Fatigue crack propagation rate of 12% Cr steel is almost same as that of 1% Cr-Mo-V steel at the same corresponding surface part of the rotors. The crack growth rate of center part of 12% Cr rotor is faster than near surface part of the rotor, and the crack growth rate at the load condition of R=0.04 is slower than that of the load condition of R=0.5 for both 12% Cr steel and 1% Cr-Mo-V steel. 4) Crack growth rate of radial direction near surface of 12% Cr rotor is faster than that of transverse direction at the same part because of the difference in residual stresses. 5) Both creep and fatigue strengths of 12% Cr steel are superior to those of 1% Cr-Mo-V steel and the difference is thought the effect of climb and glide controlled creep by solid solution of alloying elements and dispersion of carbides.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제28권4호
• /
• pp.532-537
• /
• 2024

본 연구에서는 항공기 및 고속전철 등 대형 수송기기의 제동디스크에 적용되는 Ni-Cr-Mo-V계 및 Ni-Cr-Mo계 저합금강의 합금 성분 변화에 따른 마모 특성을 평가하였다. 경도시험 결과, C-Mo-V강의 경도는 39.4±0.9HRc로 가장 높았고, Ni-Cr-Mo강이 32.4±0.6HRc로 가장 낮았다. 마찰계수는 수직하중이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으며, 수직하중 1 N에서 Ni-Cr-Mo강의 마찰계수가 0.842, 수직하중 5 N에서 Mn-Cr-V강이 0.696으로 가장 높았다. Ni-Cr-Mo강은 수직하중 1 N에서 마모흔의 폭 711 ㎛, 깊이 8.24 ㎛, 마모량 11 mg, 수직하중 5 N에서 폭 1,017 ㎛, 깊이 19.17 ㎛, 마모량 17 mg으로 가장 큰 마모흔의 폭, 깊이 및 마모량을 보여주었다. 마모기구 분석 결과, 모든 시편에서 패임, 박리 및 응착이 관찰되었고, Ni-Cr-Mo강에서 소성변형이 더 우세하게 관찰되었다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제35권4호
• /
• pp.447-452
• /
• 2011

일반적으로 화력발전 터빈 로터나 케이싱과 같이 고온 고압에서 운전되는 설비의 경우 크리프 및 피로 손상이 주된 손상기구로 알려져 있다. 터빈 설비의 수명을 정확하게 예측하기 위해서 크리프 및 피로 손상 기구를 복합적으로 고려해야 하지만 500MW 급 대용량 터빈 설비의 경우 기저 부하를 담당하기 때문에 기동횟수가 많지 않고 고온에서 장시간 동안 안정적인 운전을 하므로 잔여수명을 결정할 때 크리프 수명을 주로 사용한다. 국내에서 20 년 넘게 운전되고 있는 대용량 터빈의 경우 대부분 니켈, 크롬, 몰리브덴, 바나듐 성분이 포함한 재료로 되어 있다. 본 논문에서는 대용량 터빈의 크리프 수명을 예측하기 위하여 1Cr1Mo1/4V 터빈 로터강에 대한 크리프 손상 모델을 제안하고자 한다.

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

• 한국해양공학회지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.49-60
• /
• 1997

This paper deals with the effect of coating layer on the fatigue strength of TiN coated 1Cr-1Mo-0.25V steel prepared by using the arc ion plating (AIP) process, in which it was characterized by the presence of extractor grid (ion filter). The rotary bending fatigue tests were carried out under room air conditions, and the fatigue crack initiation and growth bwhavior were observed by using plastic replica method. As experimental results, it was found that the obvious improvement of fatigue life at lower stress region was confirmed in TiN coated specimen processed with ion filter. It was also exlained that the increase of fatigue life in the case of an improved AIP process with ion filter was attributed to the retardation of crack initiation of the substrate surface due to hard coating layer, more densly formed with the reduced size and density of droplets.

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

• 대한공업교육학회지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.200-210
• /
• 2006

초기 응력부식균열에 대한 감수성 평가 시험법인 C링 시험법(C-ring Test)은 용접부의 후열처리 균열감수성을 평가하는 시험법으로 적합하다고 알려져 있다. C링 시험법은 실제 용접부 열영향부에 노치를 제작하여 잔류응력이 열영향부에 미치는 영향을 평가할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에는 C링 시험법을 이용하여 원자력 발전소 압력용기에 사용되는 Co-Mo강의 용접부 결함 발생 현상을 검토 하고자 Co-Mo강에 대하여 후열처리를 실시하였으며, C링 시험법을 통하여 용접 열영향부의 후열처리 균열을 평가하고자한다. 결론은 다음과 같다. 바나듐 모디파이 합금(AMAX 3Cr-1Mo­-0.1V, JSW 3Cr-­1Mo-­V-­Ti-­B 및 JSW $2\frac{1}{4}Cr$-1Mo-­V-­Ti-­B강)은 Berkeley $3Cr-1\frac{1}{2}Mo-\frac{1}{2}Ti$ 및 $2\frac{1}{4}Cr$-­1Mo합금강보다 후열처리 균열에 대한 감수성 보다 높게 나타났다. C-ring 시험에 있어서 바나듐 모디파이 합금은 2종의 후열처리조건과 3종의 응력조건에서 모두 균열을 나타냈으나 Berkeley $3Cr-1\frac{1}{2}Mo-\frac{1}{2}Ni$강과 Luken $2\frac{1}{4}Cr-1Mo0.1C$재료는 690MPa와 더 이상의 응력조건에서 2종의 후열처리를 실시하는 조건에서도 균열이 발생하지 않았다. C-ring 시험결과, 균열깊이는 바나듐 모디파이 재료인 경우, 낮은 후열처리온도와 비교해서 높은 후열처리온도인 경우가 감소하고 있다. C-ring 시험에 대한 SEM분석결과 균열은 오스테나이트 결정 입계를 따라 파괴되는 파괴양상을 나타내고 있으며 연성파면은 나타나지 않았다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.61-75
• /
• 1997

The social demand urges us to use some equipments and structures in high temperature environment. By this occasion, the necessity of studying the fatigue crack growth is an important aspect of new materials. However, the present situation is rarely to accumulate the fatigue data. Especially, 1Cr-1Mo-0.25V steel and 304 stainless steel have been increased to be used under the severe condition of high temperature. And so, the fatigue estimation of those materials is important and appropriate. Fatigue tests have been carried out to examine the crack initiation, growth behaviour for the small fatigue crack of 1Cr-1Mo-0.25V steel and 304 stainless steel at room temperature and 538^{\circ}C$. The remote measurement system which has many merits of checking and saving the image for detailed examination was applied to closely detect the crack length. Generally, the fatigue crack initiated in the form of multiple cracks and grew each other. And then it coalesced to become a major crack. The major crack governed the rest of the fatigue life. In the growing process, each peripheral cracks interact and grow for a certain period. After then, it coalesced and fractured. On the basis of the above experimental data for the small crack, a simulation program was developed to predict the residual life time and to estimate the integrity of machine elements and structures. At the same time, the simulation was extended to 1Cr-1Mo-0.25V steel. The simulation results have shown a good agreement to those of the experimental ones for both materials of 1Cr-1Mo-0.25V steel and 304 stainless steel with small cracks. The NASCRAC has applied to compare the fatigue life with the experimental results. And so, it can be said that the simulation program is valuable tools to the industrial fields.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제20권9호
• /
• pp.2819-2832
• /
• 1996

The estimation of the remaining life for the aged components in power plant as well as chemical and petroleum plants has been recently concerned. The raw materials used in this study are the 1Cr-1Mo-0.25V steel which intensified P and S compositions along with the nominal compositions of ASTM A 470 standard. Five kinds of specimens with the different degradation levels were prepared by isothermal aging heat treatment at 630.deg.C. The mechanical properties and rotated bending fatigue strength of virgin and aged 1Cr-1Mo-0.25V steel have been investigated through the hardness, tensile, fatigue test, SEM fractograph and EDS analysis at 538.deg.C and room temperature, respectively. 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 yield and tensile strength due to degradation was distinguished until 50, 000hrs simulated service time. And it 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 rotated bendingd fatigue strength at 538.deg.C of virgin, 25, 000, 50, 000, 75, 000 and 100, 000 hrs aged material was decreased 44.6 %, 49.6 %, 51.5 %, 52.4% and 53.8% than that of virgin material at 10$_{7}$cycles of room temperature, respectively. The major cracks of virgin and aged materials mainly initiated at the inclusions including Si, P and Mn compositions which were located at the outer periphery of the specimen.n.