레일강의 샬피거동 및 피로균열 성장거동에 관한 파괴역학적 고찰

Fracture Mechanical Study on the Charpy V-notch and Fatigue Crack Propagation 8ehavior of Rail Steels

레일강에 있어서 피로균열은 레일의 파괴와 그에 따른 열차탈선의 근본적인 요인으로서 실험실시험의 분석 결과에 의한 피로거동 및 파괴특성의 정량적 평가는 피로수명 추정 및 안전조사 주기설정의 기본이 된다. 따라서 본 연구에서는 살피충격시험의 결과로부터 레일강의 샬피거동 및 파괴인성거동을 평가하고 일정진폭하중하에서 피로시험의 분석 결과로부터 피로균열성장거동에 미치는 균열의 방향성, 온도, 그리고 응력비 R의 효과를 파괴역학적 수법을 도입하여 평가하였다.

Since fatigue cracks in rail can be the source of fractures and subsequent derailments, quantitative evaluation of the fatigue behavior and fracture properities due to the analysis results of laboratory test are drawn on the basis for predicting fatigue life and making a decision of safe inspection interval. Charpy V-notch and fracture toughness behavior were evaluated from the results of Charpy impact test. Fatigue test was performed by using CT type specimen under constant amplitude loading, and finally the effects of the following parameters; crack orientation, temperature, and stress ratio, on the fatigue crack growth behavior were studied.