A Study on the Fatigue-Fractured Surface of Normalized SS41 Steel and M.E.F. Dual Phase Steel by an X-ray Diffraction Technique

X-선 회절에 의한 SS41 불림재와 M.E.F. 복합 조직강의 피로 파단면 해석에 관한 연구

This study verified the relationship between fracture mechanics parameters and X-ray parameters for normalized SS41 steel with homogeneous crystal structure and M.E.F. dual phase steel(martensite encapsulated islands of ferrite). The fatigue crack propagation test were carried out and X-ray diffraction technique was applied to fatigue fractured surface. The change in X-ray parameters(residual stress, half-value breadth) according to the depth of fatigue fractured surface were investigated. The depth of maximum plastic zone, $w_y$, were determined on the basis of the distribution of the half-value breadth for normalized SS41 steel and that of the residual stress for M.E.F. dual phase steel. $K_{max}$ could be estimated by the measurement of $w_y$.

본 연구에서는 SS41 불림재와 M.E.F. 복합 조직강에 대해서 파괴 역학 파라미터와 X-선 파라미터 사이의 관계를 규명하였다. 피로 균열 진전 실험이 수행되었고, X-선 회절 방법이 피로 파단면에 적용되었다. 피로 파단면을 순차적으로 전해 연마하면서 깊이에 따른 X-선 파라미터(잔류응력, 반가폭)의 변화를 관찰하였다. 최대 소성역 깊이 $w_y$는 SS41 불림재에서는 반가폭의 분포로, M.E.F. 복합 조직강에 대해서는 잔류 응력의 분포로 결정할 수 있었다. 피로 파단면의 깊이 방향에 따른 X-선 파라미터의 분포로부터 $K_{max}$과 $w_y$의 관계식이 실험 데이타로부터 얻어지고, 이 식들으로부터 $K_{max}$은 $w_y$의 측정에 의하여 추정되어질 수 있다.