• 제목/요약/키워드: Fracture resistance curve

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메조스코픽 구조를 가지는 급냉응고 Al-Nd-(Cu,Ag)합금의 기계적 성질 (Mechanical Properties in Rapidly Solidified Al-Nd-(Cu,Ag) Alloys with Mesoscopic Structure)

  • 고근우;김영환;김한군
    • 열처리공학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.320-326
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    • 1999
  • In rapidly solidified $Al_{92-x}Nd_8$(Cu,Ag)x ($0{\leq}X{\leq}10at%$) alloys, amorphous single phases were obtained in the ranges of $Oat%{\leq}X{\leq}4at%$ for Al-Nd-Cu system and $Oat%{\leq}X{\leq}6at%$ for Al-Nd-Ag system, respectively. Mesoscopic structures consisted of amorphous and crystalline phases were formed above solute ranges. It was founded that the mesoscopic structures were also formed near 1st exothermic peak on DSC curve by aging in amorphous single phase alloys. For example, amorphous $Al_{92-x}Nd_8$(Cu,Ag)x (X=2.4at%) alloys containing nanoscale Al particles and compounds, i.e., mesoscopic structure, exhibited higher tensile fracture strength(${\sigma}_f$) than those of amorphous single phase alloys with the same composition. The ${\sigma}_f$ showed a maximum value in the $V_f$ ranges of 10~15%. The reason is presumed that the nanoscale precipitates which have higher mechanical strength compared with the amorphous phase with the same composition act as an effective resistance to shear deformation of the amorphous matrix.

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QFP 솔더접합부의 크립특성에 관한 연구 (A Study on the Creep Characteristics of QFP Solder Joints)

  • 조윤성;최명기;김종민;이성혁;신영의
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.151-156
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    • 2007
  • In this paper, the creep characteristics of lead and lead-free solder joint were investigated using the QFP(Quad Flat Package) creep test. Two kind of solder pastes(Sn-3Ag-0.5Cu, Sn-0.2Sb-0.4Ag-37.4Pb) were applied to the QFP solder joints and each specimen was checked the external and internal failures(i.e., wetting failure, void, pin hole, poor-heel fillet) by digital microscope and X-ray inspection. The creep test was conducted at the temperatures of $100^{\circ}C$ and $130^{\circ}C$ under the load of 15$\sim$20% of average pull strength in solder joints. The creep characteristics of each solder joints were compared using the creep strain-time curve and creep strain rate-stress curves. Through the comparison, the Sn-3Ag-0.5Cu solder joints have higher creep resistance than that of Sn-0.3Sb-0.4Ag-37.4Pb. Also, the grain boundary sliding in the fracture surface and the necking of solder joint were observed by FE-SEM.

티타늄 합금판재(Ti-6Al-4V)의 고온 성형성 평가 (Evaluation of press formability for Ti-6Al-4V sheet at elevated temperature)

  • 배문기;박진기;김정한;박노광;김영석
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.152-157
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    • 2009
  • Titanium alloy sheets have excellent specific strength and corrosion resistance as well as good performance at high temperature. Recently, titanium alloys are widely employed not only aerospace parts but also bio prothesis and motorcycle. But the database is insufficient of the titanium alloy for press forming process. In this study, the effect of temperature on the forming limit diagram was investigated for Ti-6Al-4V titanium alloy sheet through the Hocker's punch stretching test at elevated temperature. Experimental results obtained in this study can provide a database for development of press forming process at elevated temperature of Ti-6Al-4V titanium alloy sheet. From the experimental studies it can be concluded that the formability of Ti-6Al-4V titanium alloy sheet is governed by the ductile failure for the testing temperature below and vice versa neck-induced failure above the recrystalization temperature $0.5T_m$. The formability of Ti-6Al-4V titanium alloy sheet at $750^{\circ}C$ increases about 7 times compared with that at room temperature.

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Crack growth rate evaluation of alloys 690/152 by numerical simulation of extracted CT specimens

  • Lee, S.H.;Kim, S.W.;Cho, C.H.;Chang, Y.S.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제51권7호
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    • pp.1805-1815
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    • 2019
  • While nickel-based alloys have been widely used for power plants due to corrosion resistance and good mechanical properties, during the last couple of decades, failures of nuclear components increased gradually. One of main degradation mechanisms was primary water stress corrosion cracking at dissimilar metal welds of piping and reactor head penetrations. In this context, precise estimation of welding effects became an important issue for ensuring reliability of them. The present study deals with a series of finite element analyses and crack growth rate evaluation of Alloys 690/152. Firstly, variation of residual stresses and equivalent plastic strains was simulated taking into account welding of a cylindrical block. Subsequently, extraction and pre-cracking of compact tension (CT) specimens were considered from different locations of the block. Finally, crack growth curves of the alloys and heat affected zone were developed based on analyses results combined with experimental data in references. Characteristics of crack growth behaviors were also discussed in relation to mechanical and fracture parameters.

고크롬 롤의 수명과 마멸특성에 관한 연구 (A Study on the Wear Characteristics and Lifetime Of High Chromium Roll)

  • 김문경;김순경;전언찬
    • 한국정밀공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.58-65
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    • 1997
  • Work rolls used in cold rolling mills must have outstanding wear resistance and very little plastic defor- mation. Thus, these rolls require a higher surface hardness and harding to a greater depth. To meet these requirements, the rolls, in general, have basic chemical composition of 0.7 to 1.0% carbon and 1.0 to 5.0% Cr(chromium), plus a small amounts of special elements, and are subjected to intensive water quenching and tempering at low temperature to provide a surface hardness of over 90 shore. This test results are as follows. Deflection and fracture load of 5% Cr material are than those of 3% Cr material and show flat curve from surface to subsurface. It will be clear that 5% Cr work roll has a superior resisti- bility against wear and abrasion comparing with 3% Cr work roll. The improvement of wear and abrasion in 5% Cr work roll will be achieved by the large amount of wpheroidal carbide. In grindability and polish, 5% Cr work roll will be a little inferior comparing with 3% Cr work roll.

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비균일 진주층 모사 다층형 복합재료의 내충격성에 관한 수치해석 (Numerical Study on Impact Resistance of Nonuniform Nacre-patterned Multi-layer Structures)

  • 이태희;고권환;홍정욱
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제35권4호
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    • pp.215-226
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    • 2022
  • 우수한 역학적 성능을 가진 생물체의 구조를 모방하여 고성능의 복합재료를 개발하려는 노력이 최근 활발히 이뤄지고 있다. 진주층 구조는 구성재료 대비 월등히 높은 파괴인성을 지닌다는 점에서 촉망받는 자연 모사 구조 중 하나이다. 하지만, 진주층 모사 구조의 형상이 변형될 때 구조의 충격성능이 어떻게 달라지는지에 관한 연구는 아직 충분히 진행되지 않았다. 본 연구에서는 무작위로 변형된 진주층 모사 복합재의 수치모델을 개발하고 충격성능을 분석하였다. 먼저, 균일한 진주층 모사 패턴에서 플레이트 판의 평면 크기를 무작위로 변형하는 알고리즘을 개발하고 이를 활용하여 불균일한 진주층 패턴 모사 구조를 모델링하였다. 그 후, 낙하충격 시뮬레이션을 수행하고 해당 모델의 충격거동을 에너지 흡수율과 본 미세스 응력 분포, 충격력-시간 그래프를 활용하여 평가하였다. 수치해석결과를 바탕으로, 충돌 범위 주변 플레이트 판의 기하학적 형상이 불균일할수록 진주층 모사 구조의 내충격성이 저하됨을 입증하였다. 이러한 진주층 모사 형상에 대한 심층적인 이해는 진주층 모사 구조의 최적설계를 수립하는 데 효율적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

마이크로 및 매크로 섬유에 의해 보강된 고인성 시멘트 복합재료의 역학적 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Mechanical Properties of HPFRCCs Reinforced with the Micro and Macro Fibers)

  • 김무한;김재환;김용로;김영덕
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.263-271
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    • 2005
  • 고인성 시멘트 복합재료(HPFRCC)는 시멘트페이스트 또는 모르타르에 고성능 단섬유를 보강하여 휨모멘트 및 인장력 작용하에서 변위(변형)경화특성 및 다수의 미세균열이 멀티플크랙 특성을 발휘함으로서 높은 인성 및 균열제어성능을 가진 재료로 최근 이들 성능을 활용하여 고성능 보수 보강재, 충격완충재, 강재의 피복재, 지진시 에너지 흡수 디바이스 등 다양한 용도로의 활용이 시도되고 있다. 그러나 이들 HPFRCC의 역학적 성능은 사용되는 섬유의 종류 및 형상에 따라 다르며 마이크로 크랙 및 매크로 크랙에 효과적인 섬유의 치수는 다른 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 마이크로 및 매크로 섬유의 종류, 각 섬유의 혼합조건을 변화시켜 HPFRCC의 압축 및 휨성상을 실험실증적으로 비교 검토함으로서 HPFRCC의 재료설계에 기초자료를 제시하고자 하였다. 그 결과, HPFRCC의 압축 및 휨성상은 사용된 마이크로 섬유의 종류에 따라 큰 차이를 보이고 있으며 PP섬유에 비하여 PVA섬유를 사용한 경우가 우수한 성능을 발현하였다. 또한, 각각의 마이크로 섬유에 매크로 섬유로서 PVA660을 혼합 사용한 경우 PVA200을 제외하고는 초기근열시 휨응력, 최대 휨응력, 변형능력 및 휨터 프니스 등의 휨성능이 향상되었다. 특히 PVA100과 PVA660을 혼합 사용한 경우 가장 우수한 성능을 발현하였으며, 휨시험시 전형적인 변위경화특성 및 멀티플크랙 특성을 나타내었다. 반면, 매크로 섬유로서 SF500을 혼합 사용한 경우의 휨응력-중앙변위 곡선은 기존의 FRCC와 유사한 경향을 보이고 있으며, 휨터프니스는 마이크로 섬유만 단독 사용한 경우에 비해 전반적으로 저하하는 것으로 나타났다.