중성화와 염해의 복합 열화 환경하의 콘크리트 내에서의 Cr강방식철근의 방식성을 평가하기 위하여 Cr함유율이 다른 10종류의 철근을 피복 두께 20mm 위치에 매입한 염화물 이온 함유량 0.3, 0.6, 1.2, $2.4kg/{m^3}$의 콘크리트 공시체를 제작하였다. 그 후 촉진 중성화 시험 및 고저온 건습 반복의 부식 촉진 시험 기간 중의 Cr강방식철근의 자연전위, 부식면적률, 부식감량률의 경시변화를 측정함으로써 각 부식 환경에 대한 Cr강방식철근의 방식성에 대하여 검토하였다. 그 결과, 중성화와 염해의 복합 열화 환경의 경우, 염화물 이온 함유량 $1.2kg/m^3$과 $2.4kg/m^3$에 대하여 각각 Cr함유율 7% 이상과 9% 이상의 Cr강방식철근에서 방식성이 확인되었다.
피복 콘크리트의 균열 발생에 기인한 매크로셀 부식 환경하에서의 Cr강방식철근의 방식성을 평가하기 위하여 10종류의 Cr강방식철근을 콘크리트에 매입 후 피복 콘크리트에 모사 균열을 발생시킨 공시체를 제작하였다. 그 후 염수 분무 촉진 양생 105사이클까지의 매크로셀 부식전류밀도의 경시변화와 아노드 캐소드 철근의 자연전위, 부식면적률, 부식감량률을 측정함으로써 Cr강방식철근의 방식성에 대하여 검토하였다. 그 결과, 염화물 이온 농도차 $3kg/m^3$ 이하의 매크로셀 부식 환경에 대하여 Cr함유율 9% 이상의 Cr강재에서 방식성이 확인되었으며 특히, Cr함유율 11% 이상의 Cr강재에서 뛰어난 방식성이 입증되었다.
The internal oxide scale of twelve superheater and reheater tubes were tested which were serviced for 30,000~120,000 hours in thermal power plants. The oxide scale was formed in three layers. The Cr-rich area was observed beneath the original metal surface. The hematite ($Fe_2O_3$) phase was formed on the outer surface. The intermediate layer was magnetite ($Fe_3O_4$). The thickness of Cr-rich layer was about half of the total scale. All layers grew during the operation hour of the plant. The thickness of thickest scale was 0.2mm in superheater tubes. This can increase the tube metal temperature about $7^{\circ}C$ more than initial state. $7^{\circ}C$ tube metal temperature can reduce tube life about 30%, but the boiler tube's design margin is big enough therefore it has been analyzed that it would not effect on the life span.
The galvanic currents between carbon steel and Cr-bearing rebars have been studied in concrete subjected to carbonation and chloride attack. The results revealed that in case of SD345 contacted with Cr-bearing rebar in concrete under chloride attack environment and carbonation environment, the corrosion acceleration by galvanic corrosion is not generated. Therefore, Cr-bearing rebar can be used together with the carbon steel in the new establishment structure.
Valve springs with high fatigue strength corresponding to the incresement of working stresses, are required for the higher generating power and the better fuel economy of automobile engines. For this purpose, high strength oil tempered wires are being used. By a method of the high strength for the valve spring, modification of manufacturing processes is being applied. In this case, the cause and effect for the improvement of the fatigue strength has not yet been explained obviously. Therefore, in this report, comparison of fatigue life between valve springs of conventional processes with oil tempered wires and new manufacturing processes was made. As a result of the fatigue test, the fatigue life of the latter was attained maximum 7 times than that of the former. It was cleared that the improvement of the fatigue life was caused by difference of compressive residual stresses at depth of 0.2mm below the inner side surface of both valve springs.
Retaining rings are used to support the field winding end turns from the centrifugal force by the high speed of the field and these are the overstressed parts among the generator parts. There have been several retaining failures in Europe and America, all attributable to stress corrosion cracking in 18Mn-5Cr steel. Since then, each manufacture companies have developed a good 18Mn-5Cr steel in temperature, strength characteristic and it is used in many field now. From many findings and test results, we could conformed that the failure might be grown in the overstressed condition unrelated to the moisture particle.
High temperature fatigue crack growth behavior of P92 and STS 316L steel were investigated under four load conditions using CT type specimens. Loading and unloading times for the low wave forms were combinations of 1 sec. and 50 sec., which were two symmetric wave forms and two unsymmetric wave forms. Their behaviors are characterized using ΔK parameter. In STS 316L, Crack growth rate generally increases as frequency decreases. However, sensitivity of the loading rate to crack growth rate was fecund to be far greater than that of the unloading time. It is because as loading time increases, creep occurs at crack tip causing the crack growth rate to increase. However creep does not occur at the crack tip even if the unloading time is increased. In P92 steel, crack growth rate showed same behavior as in STS 316L. But the increase in loading or unloading time made almost no difference in crack growth rate, suggesting that no significant creep occurs in P92 steel even though loading time increases. After conducting high temperature tensile tests and comparing high temperature fatigue crack growth rates under various wave forms, it was proved that P92 steel has not only good high temperature properties but also improved, better high temperature fatigue properties than STS 316L.
Fossil power plants operated in high temperature condition are composed of components such as turbine, boiler, and piping system. Among these components, turbine blades made with 12%Cr steel operate at a temperature above $500^{\circ}C$. Due to the long term service, turbine blades experience material degradation manifested by change in mechanical and microstructural properties. The need to make life assessment and to evaluate material degradation of turbine blade is strongly required but in reality, there is a lack of knowledge in defining failure mechanism and fundamental data for this component. Therefore, in making life assessment of turbine blade, evaluation of material degradation must be a priority. For this purpose, evaluation of toughness degradation is very important. The major cause of toughness degradation in 12Cr turbine blade is reported to be critical corrosion pitting induced by segregation of impurity elements(P etc.), coarsening of carbide, and corrosion, but the of materials for in-service application. In this study, the purpose of research is focused on evaluating toughness degradation with respect to operation time for 12%Cr steel turbine blade under high temperature steam environment and quantitatively detecting the degradation properties which is the cause of toughness degradation by means of non-destructive method, electrochemical polarization.
Low cycle fatigue test was performed by companion specimens method to compare the properties of cyclic strain for the weldments of controlled rolling steel CR60 and welding structural steel SM58Q. And the result does not showed any difference of low cycle fatigue life between weldments. Especially, the values of coefficient of cyclic plastic strain $C_{p}$ and exponent of cyclic plastic strain $K_{p}$ of heat affected zones of CR60 steel and SM58Q steel were same. And $C_{p}$ and $K_{p}$ of CR60 steel were equal to the values of weld it means a good combination between the base metal, the heat affected zone and the weld of CR60 steel.eel.eel.
현재 사용되고 있는 생체용 금속재료로 스테인레스강(SUS 316), Co-Cr강, 순수 Ti, Ti-6Al-4V이 많이 사용되고 있으며 그 중에서도 특히 Ti이 각광을 받고 있다. 그러나 순수한 Ti은 생체적합성과 내식성은 좋은 반면 기계적 성질이 합금에 비해 뒤떨어지고, Ti-6Al-4V은 V의 세포독성이 지적되고 있어 이러한 문제를 해결하기 위해 세포독성이 없는 함금원소를 Ti에 첨가한 새로운 합금을 설계하였다. 그 중에서 Ti-20Zr-3Nb-3Ta-0.2Pd-1In과 Ti-5AI-4Zr-2.5Mo은 기계적 성질도 뛰어나고 우수한 전기화학적 부식특성을 가지고 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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