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NTIS 바로가기大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A, v.36 no.3, 2012년, pp.275 - 282
이사용 (조선대학교 원자력공학과) , 김진원 (조선대학교 원자력공학과) , 김홍덕 (한수원(주) 중앙연구원)
In this study, tensile tests were performed using standard and notched-bar specimens under two different displacement rates and various temperatures, in order to investigate the effects of the stress and strain concentration at the notched section on the dynamic strain aging (DSA) behavior of carbon...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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탄소강 배관재의 동적변형시효(DSA) 거동에 미치는 노치 효과 파악을 위한 다양한 온도와 변위 속도에서 인장시험 및 유한요소 시뮬레이션 결과는? | (1) 노치 시편을 이용한 인장시험 결과에서도 표준 시편에서와 같이 DSA의 증거인 serration과 인장강도 증가 현상이 관찰되었다. (2) 준정적 속도에서 ASTM A106 Gr.B 탄소강 배관재의 DSA 현상은 125 ~ 230 ℃ 범위에서 발생하였으며, 시험 속도가 약 100배 빨라짐에 따라 DSA 영역이 약 50 ℃ 정도 고온으로 이동하였다. (3) 동일한 시험 속도에서 수행된 노치 시편의 시험 결과에서는 표준 시편에 비해 DSA 현상이 고온에서 관찰되었다. (4) 표준 시편에 비해 노치 시편에서 DSA 거동이 고온에서 나타나는 것은 응력과 변형률 집중으로 인해 노치부에서 국부적으로 변형률 속도가 증가하기 때문인 것으로 평가되었다. | |
가압중수로(CANDU)형 배관계통은 어떤 재료를 주로 사용하는가? | 원자력발전소(이하 원전)는 다양한 배관으로 구성되어 있다. 가압중수로(CANDU)형 배관계통 대부분과 가압경수로(PWR)형 원전의 2 차측 배관계통에는 탄소강이 사용되고 있다. 일반적으로 탄소강 재료는 원전 2차측 배관의 운전온도인 150~350 ℃ 범위에서 동적변형시효(Dynamic Strain Aging, DSA) 현상이 발생하며, 탄소강에서 DSA 현상은 재료의 강도를 증가시키고 연성과 파괴인성을 감소시키는 것으로 알려져 있다. | |
탄소강 재료의 특징은? | 가압중수로(CANDU)형 배관계통 대부분과 가압경수로(PWR)형 원전의 2 차측 배관계통에는 탄소강이 사용되고 있다. 일반적으로 탄소강 재료는 원전 2차측 배관의 운전온도인 150~350 ℃ 범위에서 동적변형시효(Dynamic Strain Aging, DSA) 현상이 발생하며, 탄소강에서 DSA 현상은 재료의 강도를 증가시키고 연성과 파괴인성을 감소시키는 것으로 알려져 있다.(1~4) 탄소강에서 DSA 발생 메커니즘은 재료 내에 침입형 원자 형태로 존재하는 탄소와 질소가 확산하여 소성변형시 이동하는 전위와 상호작용을 일으키기 때문인 것으로 알려져 있다. |
Baird, J.D, 1971, "The Effects of Strain Aging Due to Interstitial Solutes on the Mechanical Properties of Metals," Metall. Reviews, Vol.16, pp.1-18.
Marschall, C.W. et al., 1994, "Effect of Dynamic Strain Aging on the Strength and Toughness of Nuclear Ferritic Piping at LWR Temperatures," NUREG/CR-6226.
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Yoon, J.H., Lee, B.S., Oh, Y.J. and Hong, J.H., "Effects of Loading Rate and Temperature on J-R Fracture Resistance of an SA516-Gr.70 Steel for Nuclear Piping," Int. J. Press. Ves. & Piping, Vol.76, pp.663-670.
ABAQUS User Manual, Version 6.9, Hibbitt, Karlson & Sorensen, 2010.
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