• 대한기계학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.53-62
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• 1992

본 연구에서는 약 10년 정도 사용하여 경년 열화가 되었다고 예상되는 실구조 물의 일부를 입수하였으며 열화재의 특성과 비교하기 위하여 열처리에 의해 충격치를 회복시킨 재료를 회복재로 하여 두가지 재료에 대해 시험편을 제작하였따.열확현상 을 파악하기 위하여 평활재로 피로과정, 즉 미소 균열의 발생, 진전 및 복수 균열이 간섭합체하여 파단에 달하는 과정에 대하여 파괴역학적 견지에서 열화재와 회복재를 해석하고 이결과로 부터 확율변수를 추정하여 통계학적인 수명예측방법의 하나를 제시 하여 실구조물에 적용하는 방법에 대해 시도해 보았다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제10권1호통권34호
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• pp.85-99
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• 1998

본 논문은 케이슨의 인양작업중 Fitting Anchor의 취성파괴로 인한 들고리의 붕괴원인을 조사하기 위한 실험적 연구이다. 또한, 본 연구에서는 응력해석을 통하여 들고리의 붕괴메카니즘을 분석하고 이를 실제 붕괴과정과 비교한다. 본 연구에서는 파괴된 강재에 대한 파면해석 뿐만아니라 화학성분시험, 인장시험 및 샤르피 V-노치 충격시험을 실시한다. 그리고 이의 시험 결과를 정상적인 강재에 대한 시험결과와 비교한다. 본 연구의 거시적, 미시적인 방법으로 결함을 관찰한 결과, Fitting Anchor 내부에 원주방향으로 나타난 표면결함은 케이슨의 진수시 발생하는 들고리의 인장응력이 작용하기 전에 발생한 것임을 확인할 수 있었다. 이는 균열선단의 응력집중이 발생하여 작용응력보다 큰 응력이 결함에 발생한 것임을 알 수 있다. 또한, 잠재한 결함의 크기가 임계값 이상으로 증가하여 본 연구대상 강재의 응력확대계수가 증가하였을 것으로 판단된다. 그래서 균열선단의 응력확대계수가 본 강재의 파괴인성보다 크게 되어 케이슨의 인양작업중에 취성파괴를 일으킨 것으로 사료된다. 본 연구결과에 따르면 케이슨 들고리의 붕괴는 Fitting Anchor의 취성파괴로 발생한 것으로 사료된다.

• 한국재료학회지
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• 제24권10호
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• pp.550-555
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• 2014

The present study deals with the effects of tempering treatment on the microstructure and mechanical properties of Cu-bearing high-strength steels. Three kinds of steel specimens with different levels of Cu content were fabricated by controlled rolling and accelerated cooling, ; some of these steel specimen were tempered at temperatures ranging from $350^{\circ}C$ to $650^{\circ}C$ for 30 min. Hardness, tensile, and Charpy impact tests were conducted in order to investigate the relationship of microstructure and mechanical properties. The hardness of the Cu-added specimens is much higher than that of Cu-free specimen, presumably due to the enhanced solid solution hardening and precipitation hardening, result from the formation of very-fine Cu precipitates. Tensile test results indicated that the yield strength increased and then slightly decreased, while the tensile strength gradually decreased with increasing tempering temperature. On the other hand, the energy absorbed at room and lower temperatures remarkably increased after tempering at $350^{\circ}C$; and after this, the energy absorbed then did not change much. Suitable tempering treatment remarkably improved both the strength and the impact toughness. In the 1.5 Cu steel specimen tempered at $550^{\circ}C$, the yield strength reached 1.2 GPa and the absorbed energy at $-20^{\circ}C$ showed a level above 200 J, which was the best combination of high strength and good toughness.

• 한국가스학회지
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• 제5권3호
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• pp.15-22
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• 2001

세계적으로 천연가스의 사용은 높은 효율을 가진 청정에너지로서의 장점으로 인하여 꾸준히 증가하는 추세이며, 국내에서도 급격한 경제규모의 증대와 함께 사용량이 증가하고 있다. 천연가스 배관 용접부는 금속학적 및 역학적으로 파괴에 영향을 미치는 인자들을 다양하게 가지고 있는데, 이들 인자들에 의하여 파괴역학적 인성의 열화가 발생함과 동시에 파괴시험 결과의 해석에 많은 어려움이 유발된다. 본 연구에서는 우선 국내 천연가스의 주 배관으로 사용되고 있는 API 5L X65 등급의 고장력강 용접부의 파괴역학적 안전성을 평가하기 위한 목적으로, 실제 원주 용접부와 심 용접부의 파괴인성 시험을 수행하여 미세조직의 변화를 중심으로 미시적 혹은 거시적인 관점에서의 금속학적 인자가 파괴인성에 미치는 영향에 대해 평가하였다.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.100-106
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• 2014

There is a growing need to introduce advanced pressure vessel steels with higher strength and toughness for the optimizatiooCn of the design and construction of longer life and larger capacity nuclear power plants. SA508 Gr.4N Ni-Cr-Mo low alloy steels have superior strength and fracture toughness, compared to SA508 Gr.3 Mn-Mo-Ni low alloy steel. Therefore, the application of SA508 Gr.4N low alloy steel could be considered to satisfy the strength and toughness required in advanced nuclear power plants. The purpose of this study is to characterize the microstructure and mechanical properties of SA508 Gr.4N low alloy steels. 1 ton ingot of SA508 Gr.4N model alloy was fabricated by vacuum induction melting followed by forging, quenching, and tempering. The predominant microstructure of the SA508 Gr.4N model alloy is tempered martensite having small packet and fine Cr-rich carbides. The yield strength at room temperature was 540MPa, and it was decreased with an increase of test temperature while DSA phenomenon occurred at around $288^{\circ}C$. Overall transition property of SA508 Gr.4N model alloy was much better than SA508 Gr.3 low alloy steel. The index temperature, $T_{41J}$, of SA508 Gr.4N model alloy was $-132^{\circ}C$ in Charpy impact tests, and reference nil-ductility transition temperature, $RT_{NDT}$ of $-105^{\circ}C$ was obtained from drop weight tests. From the fracture toughness tests performed in accordance with the ASTM standard E1921 Master curve method, the reference temperature, $T_0$ was $-147^{\circ}C$, which was improved more than $60^{\circ}C$ compared to SA508 Gr.3 low alloy steels.

• 한국주조공학회지
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• 제22권6호
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• pp.281-287
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• 2002

In order to investigate the variation of microstructure and property of the Electro-slag Remelted M2 steel, microstructure observation, hardness, and bending test were performed by using optical microscope. SEM/EDS, rockwell hardness tester, charpy impact tester and bending tester, respectively. It was revealed that the number of inclusions and content of gas elements(S, O, N) in M2 steel fabricated by ESR process decreased markedly compared to those of AIM. It seems to be due to refining effect of ESR process. The volume fraction of carbides in quenched and tempered specimens after austenitizing at 1150$^{\circ}C$ and 1240$^{\circ}C$ was measured. The volume fraction of grain boundary carbides were found to be similar for both specimens. However, The volume fraction of carbides in grain decreased with an increase of austenitizing temperature. When specimen was austenitized at 1150$^{\circ}C$, grain boundary carbides showed needle like morphology. But, the carbides were broken with an increase of austenitizing temperature. The specimen austenitized at 1240$^{\circ}C$ showed higher hardness and lower bending strength compared to that of 1150$^{\circ}C$. As expected, toughness increased with sub-zero quenching treatment.

• Journal of Welding and Joining
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• 제35권3호
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• pp.82-87
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• 2017

Recent trends in shipbuilding and offshore industries are a huge increase in the ship size and the exploration and production of oil and natural gas in the arctic offshore region. High performance steel plates are required by these industrial trends. Also in IMO(International Maritime Organization) has begun to regulate of fuel of ship to environmental protection, therefore it is little bit difficult to use bunker-C oil to working ship. As the problem of environmental change such as global warming is emerged, the operation of the ship is considered to be involved in the environmental change problem, and the regulation of environmental pollution is gradually strengthened. As these environmental regulations are strengthened demand for LNG fuel ships is rapidly increasing. Currently, cryogenic steels used in LNG tanks include aluminum alloy, SUS 304, and 9%-Ni steel. Those steels are has high cost to construction of large LNG carrier. The new materials were suggested several steel mills to decrease construction cost and easy construction. The new cryogenic steel should be evaluate safety to applied real structure include LNG ship. Therefore, in this study, fracture toughness of weld joints were investigated with cryogenic steel for application of LNG tank.

• Journal of Welding and Joining
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• 제30권1호
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• pp.64-71
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• 2012

The characteristics of high heat input (342kJ/cm) EG (Electro Gas Arc) welded joint of EH36-TM steel has been investigated. The weld metal microstructure consisted of fine acicular ferrite (AF), a little volume of polygonal ferrite (PF) and grain boundary ferrite (GBF). Charpy impact test results of the weld metal and heat affected zone (HAZ) met the requirement of classification rule (Min. 34J at $-20^{\circ}C$). In order to evaluate the relationship between the impact toughness property and the grain size of HAZ, the austenite grain size of HAZ was measured. The prior austenite grain size in Fusion line (F.L+0.1 mm) was about $350{\mu}m$. The grain size in F.L+1.5 mm was measured to be less than $30{\mu}m$ and this region was identified as being included in FGHAZ(Fine Grain HAZ). It is seen that as the austenite grain size decreases, the size of GBF, FSP (Ferrite Side Plate) become smaller and the impact toughness of HAZ increases. Therefore, the CGHAZ was considered to be area up to 1.3mm away from the fusion line. Results of TEM replica analysis for a welded joint implied that very small size ($0.8\sim1.2{\mu}m$) oxygen inclusions played a role of forming fine acicular ferrite in the weld metal. A large amount of (Ti, Mn, Al)xOy oxygen inclusions dispersed, and oxides density was measured to be 4,600-5,300 (ea/mm2). During the welding thermal cycle, the area near a fusion line was reheated to temperature exceeding $1400^{\circ}C$. However, the nitrides and carbides were not completely dissolved near the fusion line because of rapid heating and cooling rate. Instead, they might grow during the cooling process. TiC precipitates of about 50 ~ 100nm size dispersed near the fusion line.

• 한국가스학회지
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• 제24권6호
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• pp.47-54
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• 2020

취성파괴는 구조물 손상의 원인 중 하나로 대형사고로 발생할 가능성이 있다. -162℃의 초저온 LNG를 저장하는 저장탱크의 내조는 취성파괴가 발생하지 않도록 반드시 이를 확인 할 수 있도록 성능검사를 하여 건설된다. 파괴역학 관점에서는 구조물의 파괴특성을 균열생성과 균열정지로 구분하고 있다. 취성균열이 발생되지 않도록 설계하고 취성 파괴가 발생하여도 취성 파괴가 정지하는 기능이 확인되는 소재가 사용되어야 한다. 본 논문에서는 LNG저장탱크의 내조 소재로 널리 사용되는 9% Ni강 33mm, 37mm, 40mm 두께로 준비하여 취성균열정지 특성을 분석하였다. 기본적인 취성 충격 시험특성을 파악하기 위하여 샤르피 충격시험을 상온, -162℃, -196℃ 조건에서 수행하였다. 또한 -196℃ 환경에서 Duplex ESSO 시험을 수행하여 취성균열정지 파괴인성을 평가하고 그 결과를 분석하였다. 이러한 시험결과를 바탕으로 9% Ni강이 LNG저장탱크 내조소재로 적용되기에 충분한 균열정지 파괴인성을 가지고 있음을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제8권11호
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• pp.1020-1025
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• 1998

Mn-Mo-Ni 저합금강의 중성자 조사에 따른 기계적(미세경도, 인장, 샤피충격시험) 및 자기적(포화자화, 보자력, 잔류자화, Barkhausen Noise(BN)진폭, BN에너지) 성질 변화를 측정하여 이들의 상관관계를 고찰하였다. 기계적 성질시험 결과, 중성자 조사로 인하여 항복강도, 인장강도, 미세경도 및 천이온도($T_{41J}$)는 증가하였고 최대흡수에너지(USE)는 감소하였으며, 인장 시험의 경우 용접금속에서는 모재와 비교했을 때 큰 변화가 없었다. 자기적 성질을 측정한 결과, 잔류자화, BN진폭, BN에너지는 감소하였고 보자력은 급격히 증가하는 것으로 나타났다. 기계적.자기적 성질변화의 상관관계에서 자기적성질인 보자력 증가에 따라 천이온도, 항복강도, 경도는 증가하고 USE는 감소하였고, BN진폭의 경우는 보자력과 반대의 경향을 보였다. 본 실험에서 중성자조사로 인한 기계적.자기적 성질변화가 일관성 있는 상관관계가 있음을 확인하였고, 이들의 변화를 통해 조사손상을 평가하는 데 이용 가능하다.