• 제목/요약/키워드: 9Cr-1Mo 강

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개량형 9Cr-1Mo 강의 열화도 평가를 위한 기계적 성질 및 초음파 특성 분석 (Analysis of Mechanical and Ultrasonic Properties for the Evaluation of Material Degradation in Modified 9Cr-1Mo Steel)

  • 현양기;원순호;이상훈;손영호;이재훈;김인배
    • 열처리공학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.198-204
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    • 2010
  • Modified 9Cr-1Mo steels possess excellent high-temperature mechanical properties and are widely used in energy conversion industries. However, in-service materials degradation, such as softening, carbide-induced embrittlement, temper embrittlement, etc., can take place during long-term operation. Evolution of microstructure due to service exposure to high temperature has a strong effect on the performance of heat resistant steels. In case of modified 9Cr-1Mo steels, precipitation of $Fe_2Mo$-type laves phases and coarsening of $M_{23}C_6$-type carbides are the primary cause of degradation of mechanical properties such as toughness, hardness, tensile strength and creep resistance. This study was aimed at finding reliable parameter for assessing the integrity of modified 9Cr-1Mo steels. Characteristic parameters were attained between mechanical and ultrasonic properties.

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.

9Cr-1Mo 내열강의 미세조직 및 기계적 성질에 미치는 원심주조 후 단조 조건의 영향 (Effect of Forging Condition on the Microstructure and Mechanical Properties of Centrifugal Casted 9Cr-1Mo Heat-Resisting Steel)

  • 이상명;김윤규;최한글;이정규;조영관;박영태;강창룡
    • 동력기계공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.84-89
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    • 2010
  • The effect of forging condition on the microstructure and mechanical properties of 9Cr-1Mo heat-resisting steel was investigated. Microstructure of centrifugal casted 9Cr-1Mo heat resisting steel and forged heat resisting steel are consisted of martensite. With the increase of forging ratio, tensile strength and hardness increased, while elongation and impact value decreased. By increasing of forging starting temperature and finishing temperature, tensile strength and hardness increased, while elongation and impact value decreased. We obtained the optimum forging conditions as follow, forging ratio is 30%, forging starting temperature is $1200^{\circ}C$ and forging finishing temperature is $950^{\circ}C$.

Mod. 9Cr-1Mo강에서의 $550^{\circ}C$ 부근에서 템퍼링시 발생하는 취성에 관한 연구 (Study on the Embrittlement of the Mod. 9Cr-1Mo Steel Tempered at $550^{\circ}C$)

  • 구지호;신종호;허성강
    • 열처리공학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.156-162
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    • 2010
  • The modified 9Cr-1Mo steel (P91 steel) is very popular as a boiler tube material of the USC (Ultra-Supercritical) power plants. The steels were tempered in the temperature range of 400 to $650^{\circ}C$ and the mechanical tests, such as impact and hardness tersts were performed at the room temperature for the tempered steels. A drop in the impact value (embrittlement) and the hardeness increase were simultanously observed in the range of temperature between $475^{\circ}C$ and $600^{\circ}C$, particularly at $550^{\circ}C$. TEM observation shows the hardening was caused by $M_2C$, resulting in the embrittlement. And the maximum volume fraction of $M_3C$ was also observed at $550^{\circ}C$, Therefore, the embrittlement seems to be caused by both the $M_2C$ and $M_3C$.

Modified 9Cr-1Mo 강의 크리프 균열성장 거동에 관한 통계적 해석 (Statistical Analysis for Creep Crack Growth Behavior of Modified 9Cr-1Mo Steel)

  • 정익희;김우곤;윤송남;류우석;김선진
    • 대한금속재료학회지
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    • 제47권5호
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    • pp.283-289
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    • 2009
  • This paper dealt with a statistical analysis for evaluating the creep crack growth rate (CCGR) for Modified 9Cr-1Mo (ASTM Grade 91) steel. The CCGR data was obtained by the creep crack growth (CCG) tests conducted under various applied loads at $600^{\circ}C$. To obtain logically the B and q values used in the CCGR equation, three methods such as the least square fitting method (LSFM), the mean value method (MVM) and the probabilistic distribution method (PDM) were adopted and their CCGR lines were compared, respectively. In addition, a number of random variables were generated by using the Monte Carlo simulation (MCS), and the CCGR lines were predicted probabilistically. It was found that both the B and q coefficients followed a 2-parameter Weibull distribution well. In the case of the ranges of 10-90% for the probability variables, P(B, q), the CCGR lines were predicted. Fractographic study was conducted from the specimen after the CCG tests.

고합금강과 오스테나이트 스테인레스 강의 저사이클 피로 특성 연구 (Study on Characteristics of Low Cycle Fatigue for High Alloy and Austenite Stainless Steel)

  • 김용찬;백세현
    • 동력기계공학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.29-34
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    • 2010
  • As the steam temperature of fossil power plant boiler is increasing, the use of 9Cr-1Mo high alloy material is prevalent and it is needed to investigate the characteristics of low cycle fatigue for high alloy and austenite stainless steel that has used up to recently. As a result of test, in 9Cr-1Mo high alloy steel, the relation of strain and fatigue life is non-linear and the crack mode of low cycle fatigue is brittle but in the austenite stainless steel, that of strain and fatigue life is linear and the crack mode of low cycle fatigue is ductile. Comparing the fatigue life between high alloy and austenite stainless steel, there is no consistent characteristics as to strains. But the fatigue life of 9Cr-1Mo steel is longer by 25% than that of STS304 stainless steel in the relatively low, 0.3% strain. In the other strain, the fatigue life of two materials is similar.

압력용기용 1.25Cr-0.5Mo 강의 Submerged Arc Welding시 입열 및 PWHT 냉각속도가 용접부 기계적 성질에 미치는 영향 (Effect of Welding Heat Input and PWHT Cooling Rate on Mechanical Properties of Welded Region at SAW of 1.25Cr-0.5Mo Steel for Pressure Vessel)

  • 이동환;박종진
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제22권5호
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    • pp.26-31
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    • 2004
  • In order to propose the optimum welding condition for field application, the effects of welding heat input and cooling rate at PWHT on the mechanical properties were investigated. Submerged arc welding of 1.25Cr-0.5Mo steel for pressure vessel was conducted at welding heat inputs of 15.2kJ/cm, 30.9kJ/cm, and 44.8kJ/cm, and cooling rates of 184$^{\circ}C$/hr, 55$^{\circ}C$/hr, and 2$0^{\circ}C$/hr at PWHT. From the test results, as the welding heat input increase up to 30.9kJ/cm, the changes of microstructure and impact toughness were small. At the heat input of 44.8kJ/cm, however, toughness decreased obviously due to the coarsening of coarse-grained HAZ and formation of ferrite at bainite grainboundary of weld metal. On the other hand, cooling rates at PWHT did not effect on the changes in microstructure and mechanical properties. Even though tensile strength and impact toughness at all welding conditions of this study were above the minimum specification requirement, it was confirmed that heat input of 30.9kJ/cm was the optimum welding condition to improve welding performance by higher heat input.

Mod. 9Cr-1Mo강의 크리프 균열 성장 법칙의 파라메터 B와 q의 통계적 성질에 관한 연구 (On the Statistical Properties of the Parameters B and q in Creep Crack Growth Law, da/dt=B(C*)q, in the Case of Mod. 9Cr-1Mo Steel)

  • 김선진;박재영;김우곤
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권3호
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    • pp.251-257
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    • 2011
  • 본 연구는 차세대 원자로의 후보 재료인 수정 9Cr-1Mo 강에 대한 크리프 균열 성장률 법칙, da/dt=B$(C^*)^q$의 파라메터 B와 q에 대한 통계적 성질에 대하여 취급하였다. 본 해석에 이용된 크리프 균열 성장 데이터는 $600^{\circ}C$의 일정 온도에서 5000N의 동일 하중하의 1/2 CT 시험편에 대하여 크리프 균열 성장 실험을 수행하였다. 크리프 균열 성장 거동은 크리프 균열 성장률 da/dt 와 파괴역학 파라메터 $C^*$와의 실험적 관계식으로부터 통계적으로 해석하였다. 각각의 시험편에 대한 파라메터 B와 q는 최소자승법에 의하여 결정하였다. B와 q에 대한 확률분포함수를 정규분포, 대수정규분포 그리고 와이블분포에 대하여 조사하였다. 본 연구에 의하면, B와 q의 확률분포함수는 대수정규분포와 와이블분포에 비교적 잘 따름을 알았다. 또한 이들 사이에는 강한 양의 선형적인 상관이 있음을 알았다.

열시효가 Mod.9Cr-1Mo강의 재료강도 및 파괴 거동에 미치는 영향 (Effect of Thermal Aging on Material Strength and Fracture Behavior in Mod.9Cr-1Mo Steel)

  • 이형연;김우곤;손석권;홍석우;석창성
    • 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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    • 제4권2호
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    • pp.101-109
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    • 2016
  • 발전소 내열강의 물성치는 고온 가동시간이 누적됨에 따라 열시효의 영향을 받는다. 본 연구에서는 제 4 세대 원자력시스템의 재료로 널리 채택되고 있는 Mod.9Cr-1Mo (ASME Grade 91)강을 대상으로 항복강도, 인장강도 및 파괴거동에 열시효가 미치는 영향에 대해 조사 및 분석하였다. 국내에서 가동 중인 초초임계(USC) 화력발전소의 배관계통에서 채취한, 73,716 시간의 가동 이력을 겪은 Gr.91 강 재료가 재료 실험을 위해 사용되었고, 동 시험결과와 가동 이력을 겪지 않은 신재의 시험결과를 비교 분석하였다. 또한 ASME 코드의 물성치와 RCC-MRx 의 물성치와 비교 분석하였고, 이들 설계기술기준 물성치의 보수성은 신재 및 가동 이력을 겪은 재료의 시험결과와 비교 분석을 통해 정량화하였다.