초록 ▼

최근 오우스테니이트계 스테인레스강인 SUS 316강의 크리이프 강도와 고온 저사이클 리로강도에 관한 광범위한 연구가 국제적으로 활발하게 진행되고 있다. 이것은 원자력, 화력, 항공 및 우주공학 등에 사용되는 고온과 고응력 및 가혹한 분위기 속에서의 높은 강도가 요구되고 있기 때문이다. 이들의 예기치 못한 사고로 인명과 재산의 피해를 미연에 방지하기 위해서는 고온기기에 관한 설계조건과 많은 연구 자료의 집적이 필요하게 되었다. 본 연구는 오우스테나이트계 스테인레스강인 SUS 316강에 대하여 고온 저사이클 피로 하중과 크리이프 하중

최근 오우스테니이트계 스테인레스강인 SUS 316강의 크리이프 강도와 고온 저사이클 리로강도에 관한 광범위한 연구가 국제적으로 활발하게 진행되고 있다. 이것은 원자력, 화력, 항공 및 우주공학 등에 사용되는 고온과 고응력 및 가혹한 분위기 속에서의 높은 강도가 요구되고 있기 때문이다. 이들의 예기치 못한 사고로 인명과 재산의 피해를 미연에 방지하기 위해서는 고온기기에 관한 설계조건과 많은 연구 자료의 집적이 필요하게 되었다. 본 연구는 오우스테나이트계 스테인레스강인 SUS 316강에 대하여 고온 저사이클 피로 하중과 크리이프 하중을 상호 간섭 작용시켜 고온 저사이클 리로 강도 및 피로수명에 미치는 크리이프 유지시간의 영향과 파괴거동에 관한 연구이다. 연구 방법은 SUS 316강의 국내산 재료를 용체화 처리한 후에 정밀가공하여 시험편을 제작하고 서어보 유압 피로 시험기인 인스트론 1350형은 사용하여 인장.압축과 크리이프 유지시간을 간섭시켜 고온 저사이클로 시험을 하였다. 이 때에 고온로와 온도 조절기 및 인장 압축봉과 스트레인 측정기구는 3년전에 자작한 장비를 사용하였다. 하중 작용방식은 스트레인 콘트로로써 유지시간 및 소성 변형률 폭등을 각각 변화시켜 시험결과를 비교 검토하고 파괴 거동을 미시 금속 조직학적으로 고찰 하였다.

Abstract ▼

Fully reversed push-pull low cycle fatigue tests under strain control of trapezoid cyclic mode have been conducted in air at temperature of 550? and with freallency of 0.5 cpm on the domestic stainless steel SUS 316 after solution treatment for 1 hr. at 1100℃. As an cxperirnental equipment for hi

Fully reversed push-pull low cycle fatigue tests under strain control of trapezoid cyclic mode have been conducted in air at temperature of 550? and with freallency of 0.5 cpm on the domestic stainless steel SUS 316 after solution treatment for 1 hr. at 1100℃. As an cxperirnental equipment for high temperature fatigue, tests, an electric servohydraulic fatigue testing magine (Instron Model 1350 ) equipped with the self-made high temperature furnace, transformer, pushpull rod, specimen grips and extensometer setting device was utilized. The fracture surfaces of type SUS 316 stainless steel faLigued under low cycle conditions at 550? were observed by means of scanning electron microscope. The important results obtained in this study by excperiment for the effects of creep hold-time and plastic strain range on push-pull low cycle high temperature fatigue life and fracture behavior are as follows. (1) The fatigue life decreases with increase of the plastic strain range under the same hold-time and also decreases as the hold-time is getting longer. (2) The frequency modified damage function can predict fatigue life by incorporating a variation of coffin's frequency modifed approach into damage function. (3) The ratios of fatigue damage and creep damage can be calculated by using linear accumulation damage concept and the ratio of creep damage increases as the hold-time is getting longer. (4) Frequency modified Manson-Coffinls equation is obtained by incorporating time dependent damage factor in Manson Coffinls equation as follows. Δε(sub)(p)N(sub)(f)(sup)(β)ν(sup)(β)(k-1) (5) The striation modes 'saw tooth' type striation and 'Planegl-obular' type striation, were decided by the resharping process rate. (6) The creep efrect was remarkable with increase of the hold-time and the strair range. (1) At the creep hold-time of 5 min and the strain range of 2.0 %, the fracture mode was intergranular fracture and striations were hardly observed. In this case, the intergranular cracking was originated in void type ( 'γ' type ) cracking.

목차 Contents

• 표지...1
• 1. 서 론...12
• 2. 실험장치 및 방법...15
• 2.1 시험편...15
• 2.2 실험장치...17
• 2.3 실험방법...20
• 3. 실험 결과 및 고찰...24
• 3.1 변형율폭과 크리이프 유지시간이 피로 강도와 수명에 미치는 영향...24
• 3.2 피로 수명 추정 방법...29
• 3.2.1 손상함수에 의한 피로 수명 추정 방법...29
• 3.2.2 누적손상 개념에 의한 피로 수명 추정방법...34
• 3.2.3 주파수 수정Manson -Coffin 식...40
• 3.3 파단면의 전자현미경 고찰...44
• 3.3.1 크랙 발생 거동...44
• 3.3.2 입개, 입내 파괴 전이점 관찰...60
• 4. 결론...65
• * 참고 문헌...66
• * 논문 발표 실적 또는 계획...69