Stainless steel type 304L has been nitrided in the low pressure (600Pa) and high nitrogen (80% $N_2$+20% $H_2$) environment for 5 hours by the square-wave-pulsed-d.c. plasma as a function of temperature $400{\sim}550^{\circ}C$ and pulsation. At the lower temperature range of $400{\sim}500^{\circ}C$ and at the relatively high ratio of pulse duration to pulse period. "S-phase" has been developed in the form of thin nitrided surface layer which has many cracks, leading to be nearly impossible for the industrial anti-wear and anti-corrosion applications. At the higher temperature up to $550^{\circ}C$ with the increasing ratio of the pulse duration to pulse period up to $50{\mu}s/100{\mu}s$, the nitrided layer, whose growth rate has increased also, has been composed mainly of CrN and $Fe_4N$ phases and has become thick, uniform and nearly crack-free.
Laminated Composites, SS41-Cu-SS41 plates are made by brazing bonding and hot bonding process. Fatigue repeated plane bending tests are carried out and the fracture behavior of Laminated composites, SS41-Cu-SS41 plates are compared with that of homogeneous steel, SS41plates. The following results are obtained; (1) The fatigue life of the brazing bonding plates is higher than those of SS41 plates and hot bonding plates under high stress. (2) The relations between the fatigue crack growth rate, da/dN and stress intensity factor are, da/dN=4.7*10$^{-10}$$K^{3.20}$, for SS41 da/dN=7.8*10$^{-9}$$K^{2.43}$, for CAH da/dN=3.6*10$^{-9}$$K^{2.54}$, for CAB da/dN=1.58*10$^{-9}$$K^{2.94}$ , for PAH da/dN=1.23*10$^{-9}$$K^{2.69}$, for PAB
본 연구는 ADI의 기계적 성질을 개선하고자 오스테나이트화 과정에서 초기 변태온도를 $900^{\circ}C$ (${\gamma}$ 구역)에서 시작하여 $800^{\circ}C$까지(${\alpha}+{\gamma}$ 구역) 일정한 냉각제어에 의해 오스템퍼링을 한다. 여기서 Full ADI에서 생성되는 고탄소 오스테나이트 조직을 저탄소 오스테나이트로 유도하고 미세한 침상의 Full ADI조직을 연성이 높은 조대한 아공석 페라이트 조직이 생성되도록 하여 Semi ADI를 만든다. Full ADI와 Semi ADI의 기계적 성질 및 피로강도를 연구한 결과 Full ADI와 Semi ADI의 정적강도는 유사하지만, 피로강도는 Semi ADI의 기지조직의 변화에 기인하여 Full ADI보다 피로강도가 높게 나타났다. 이러한 현상은 Semi ADI의 조대한 페라이트가 균열개구 저항력이 낮아 초기에는 쉽게 개구되지만, 균열개구와 동시에 균열선단에서 큰 소성역이 발생되어 균열성장이 지연하는 효과로 판단된다.
For major nuclear power plant components periodic inspections and integrity assessments are needed for the safety. But many flaws are undetectable due to sampling inspection. Probabilistic integrity assessment is applied to take into consideration of uncertainty and variance of input parameters arise due to material properties, applied load and undetectable flaws. This paper describes a Probabilistic Fracture Mechanics(PFM) analysis based on Monte Carlo(MC) algorithms. Taking important parameters as probabilistic variables such as fracture toughness, crack growth rate and flaw shape, failure probability of major nuclear power plant components is archived as a results of MC simulation. For the verification of these analysis, a comparison study of the PFM analysis using other commercial code, mathematical method is carried out and a good agreement was observed between those results.
The energy release rate associated with crack growth in adhesive double cantilever beam (DCB) specimens, including the effect of residual stresses, was formulated using beam theory. Because of the rotation of the asymmetric arms in the adhesive DCB specimens due to temperature change, it is necessary to correct the evaluated fracture toughness of the DCB specimens, specifically in the case of a large temperature change. This study shows that the difference between the true toughness and an apparent toughness due to the consequence of ignoring residual stresses can be calculated for a given specimen geometry and thermo-mechanical properties (e.g. coefficient of thermal expansion). The calculated difference in the energy release rates based on the present correction method is compared with that from FEM in order to verify the present correction method. The residual stress effects on the evaluation of the adhesive fracture toughness are discussed.
The service demands of railway vehicles have become severe in recent years due to a general increase in operating speeds. It is very important to evaluate the fracture mechanics characteristics with respect to high-speed train wheel. In the present study, fracture mechanics characterization tests were carried out in accordance with various wheel materials. The result shows that fracture mechanics characteristic should be considered in the design code of the wheel materials.
Pipeline steels for hydrogen transmission may cause hydrogen embrittlement due to absorption and diffusion of hydrogen through metals. Hydrogen pipes exhibited similar mechanical properties to atmospheric conditions in terms of tensile and yield strength in a hydrogen atmosphere. This paper aims to provide relevant information regarding hydrogen embrittlement in hydrogen transmission pipeline.
수소충전소의 빠른 확장 및 설치와 동시에 수소충전소의 고압수소 충전 압력용기에 대한 안전 검사가 매우 중요하게 이루어져야 한다. 이 중 ASME에 따르면 일정 압력 이상의 수소를 보관하는 용기에 대해서는 수소 취성 검사를 반드시 해야 한다. 수소취성 검사의 주된 시험방법으로 고압의 수소분위기에서 파괴시험 및 피로 파괴시험을 실시해야 하며, 이를 통해 수소 분위기에서 압력용기의 내구한계를 측정하고, 사용한계를 결정하도록 되어 있다. 세부적으로 stress intensity factor(K)로부터 한계균열깊이를 계산하고, da/dN(피로성장율)로부터 사용수명을 결정할 수 있다. API579-1/ ASME FFS-1 part 9에서 crack-like flaws의 모드에 따른 계산방법을 예시하고 있으나, 플레이트, 실린더 등 다양한 형태의 형상에 대하여 균열의 형상, 위치 등에 의하여 대략 55개 모드가 있고, 상당히 복잡한 수식으로 인하여 쉽게 접근을 못한다. 본 연구에서는 엑셀 및 VBA를 통하여 수치해석적으로 파괴역학계산하는 방법을 소개하고자 한다. 또한, 이를 적용하여 압력용기의 두께와 내경이 수명에 미치는 영향을 분석해 보았다.
In this study, the effect of Nano silica (SiO2) on the buckling strength of the glass fiber reinforced laminates containing the machining process causes holes were investigated. The tests have been applied on two status milled and non-milled. To promote the mechanical behavior of the fiber-reinforced glass epoxy-based composites, Nano sio2 was added to the matrix to improve and gradation. Nano sio2 is chosen because of flexibility and high mechanical features; the effect of Nanoparticles on surface serenity has been studied. Thus the effect of Nanoparticles on crack growth and machining process and delamination caused by machining has been studied. We can also imply that many machining factors are essential: feed rate, thrust force, and spindle speed. Also, feed rate and spindle speed were studied in constant values, that the thrust forces were studied as the main factor caused residual stress. Moreover, entrance forces were measured by local calibrated load cells on machining devices. The results showed that the buckling load of milled laminates had been increased by about 50% with adding 2 wt% of silica in comparison with the neat damaged laminates while adding more contents caused adverse effects. Also, with a comparison of two milling tools, the cylindrical radius-end tool had less destructive effects on specimens.
To estimate the reliability of 12Cr alloy steel, the material of turbine blade in the steam power plant, Its corrosion susceptibility and fatigue characteristics in NaCl and Na$_2$SO$_4$solution with the difference of concentration and temperature was investigated. The polarization tests recommended in ASTM G5 standard for corrosion susceptibility in the various corrosive solutions was estimated. It showed that the higher temperature, the faster corrosion rates and corrosion rates were the fastest in 3.5 wt.% NaCl and 1M Na$_2$SO$_4$solution. From these results, the degradation conditions were determined in distilled water, 3.5 wt.% NaCl and 1M Na$_2$SO$_4$solution at room temperature, 60$\^{C}$ and 90$\^{C}$ during 3, 6 and 9 months. Its surface had a few pits for long duration. But, it was not susceptible in sulfide and chloride condition of several temperatures. If the degraded 12Cr alloy steel and non-degraded one were compared with fatigue characteristics, Any differences were not found regardless of temperature and degradation period.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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