• Journal of the KSME
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• v.28 no.4
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• pp.313-321
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• 1988

어떤 구조물이 반복하중을 받으면 피로파괴를 일으킨다. 만일 이 구조물이 부식환경 속에 앗 으면 불활성 분위기나 공기 중에서 보다 빨리 파괴에 이르게 된다. 이러한 현상을 흔히 부식 피로라고 한다. 부식피로에 크게 영향을 미치는 변수들을 대략 기계적 변수, 금속학적 변수, 환경 변수로서, 기계적 변수에는 최대응력 확대계수, 응력확대계수범위, 응력비, 반복하중 주파수, 반복하중파형, 응력상태, 잔류응력, 균열의 크기 및 모양 등이 있으며 금속학적 변수로는 합금 조성, 합금원소와 불순물의 분포, 미세조직과 결정구조, 열처리, 소성가공, 집합조직 등이며 환 경변수에는 온도, 환경의 형태(기체, 액체), 부식성분의 분압 또는 농도, 전기화학적 전위, pH, 수용성 환경의 점성, 피복, 부식억제제 등이 있다. 이와 같이 부식환경 속에 있는 구조물의 파 손을 이해하기 위하여는 응력부식과 부식피로를 공부하여야 한다. 이 현상은 매우 복잡한 문 제이기 때문에 아직도 완전히 이해되지 않은 상태이고 따라서 중요한 연구대상이 되고 있다. 여기서는 응력부식과 부식피로의 파괴역학적인 측면을 소개하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.13 no.3
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• pp.451-460
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• 1989

This paper dealt with the effect of the ratios N2 to H2 gas on the corrosion fatigue failure behavior of ion-nitrided SM45C steel specimens. The specimens were water cooled after ion-nitriding at 500.deg. C for 3hrs in 5 Torr, 0.8N$_{2}$ and 0.5N$_{2}$ atmospheres. As the nitrogen concentration increases, the higher compressive residual stresses developed in the surface layer and the depth of nitrided layer increased, which in turn gave rise to increases in fatigue strength and corrosion fatigue life. In the region less than 1.5 * 10$^{5}$ cycles, fatigue failure initiated at the brittle nitrided case, whereas in the region higher than 1.5 * 10$^{5}$ cycles crack initiated from the non-metallic inclusions in the subsurface. The initiation of corrosion fatigue failure was mainly attributed to pitting of case hardened surface layer.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 1998.05a
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• pp.57-62
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• 1998

구조물이나 기계요소내의 결함이 성장하여 파손(Failure)에 이르는 현상은 공학분야에서 중요하게 평가되어 오고 있다. 반복적으로 변하는 응력에 의하여 결함이 초기 성장을 거쳐 재료의 파손에 이르게 되는 과정인 피로파괴는 파괴역학의 한 중요한 분야이다. 이에, 본 연구에서는 열처리의 특성상 부식환경에 매우 민감한 Al-Zn-Mg-Cu Alloy 7075에 대하여 Peak Aged T65l Tempering을 실시한 Al-Alloy 7075-T65l에 대하여 각기 환경(대기, 물, 해수)의 변화가 부식피로균열성장에 미치는 영향과 부식환경에서의 긴 균열(Long Crack)과 짧은 균열(Short Clark)의 부식피로균열 성장특성을 비교, 고찰하여 초기균열의 잠재시간과 안정성장 시간을 예측하여 구조물의 수명예측 및 안전성 평가에 기여 할 수 있는데 목적이 있다. (중략)

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.22.1-22.1
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• 2011

산업의 발달과 더불어 수송기기를 포함한 각종 구조물의 경량화에 따라 피로파괴에 대한 관심이 높아지고 있다. 과거에는 피로균열생성과 피로균열전파를 구분하지 않는 S-N (stress-cycles to failure) 피로 개념을 이용하여 구조재의 피로 거동을 이해하고자 하였다. 그러나 최근에는 모든 구조물에는 균열이 존재한다는 가정에서 시작된 파괴역학(fracture mechanics)에 기초한 피로균열성장 개념을 이용하여 피로에 대한 저항성이 큰 구조재를 개발하고 있으며, 구조물의 피로수명을 예측하고 있다. 본 발표에서는 미세조직, 인장특성, 용접이나 부식 환경 등이 금속의 피로 및 피로균열성장(fatigue crack propagation)에 미치는 영향에 대한 논하고자 한다.

• Journal of the KSME
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• v.29 no.2
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• pp.118-124
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• 1989

피로파괴의 발생원인을 살펴보면 다음과 같이 4가지로 구별된다. (1) 설계불량 (2) 가공불량 (3) 소재불량 (4) 부적절한 사용 그러나 현재 기계설계시 일반적으로 형상계수 및 충격계수를 포함한 안전율을 여유있게 고려하기 때문에 피로강도가 간접적으로 설계시 반영되어 피로파괴는 주로 가공이나 원소재 불량 및 사용상의 부주의에 의한 경우가 대부분이다. 즉 기계가공 도중에 노치가 유입되어 응력집중을 발생시키거나, 규정된 표면처리 혹은 열처리가 이루어지지 못해서 재료의 피로강도가 저하한 경우가 많으며, 소재 역시 비금속 개재물이 다량 함유되어 있거나 열처리 특성이 조악한 소재가 사용되어 요구되는 강도를 확보하지 못한 경우도 많다. 그 반면 사용자 측에서도 설계강도를 무시한 과부하를 인가하거나, 부식환경 혹은 고온에서 사용하여 피로파괴를 촉진시키는 경우도 있으므로 사용자도 설계조건을 인식하여 그 한계를 넘지 않도록 해야 한다. 피로파괴는 단순한 원인에 의한 경우가 적고 복잡한 여러 형상이 중첩되는 경우가 많기 때문에 해석하기 어려운 경우가 많다. 결국 피로 파괴의 방지는 피로강도를 저하시킬 수 있는 요인들을 종합하여 설계단계에서부터 최종 사용단계까지 지속적인 관리에 의해서만 달성 될 수 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.3
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• pp.315-321
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• 2010

Co-cured single lap joints under cyclic tensile loads fail initially at the tip of the interface corner between the two adherents. The failure mechanism is complex because it is related to corrosion fatigue. Corrosion behavior at the interface affects the failure of the joints because corrosion deteriorates fatigue resistance. In this study, we clarified the cause of interfacial corrosion in co-cured single lap joints under cyclic tensile loads. The failure mechanism was also analyzed by observing the failed surfaces of specimens and the stress distribution along the interface. The surface roughness at the interface and the stacking sequence of the composite adherent were examined to investigate their effects on failure of the joint.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.6 no.1
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• pp.140-147
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• 1992

Corrsion fatigue test was performed under rotated bending in 3.5% NaCl aqueous solution having a temperature from 278.deg.K in order to investigate the effects of aqueous solution remperature on the corrosion fatigue fracture of raw material steel(SS41) and dual phase steel that was produced from SS41 by a series of heat treatment. Corrosion fatigue life decreases remarkably with increase in solution temperature or with decrease in stress level. The corrosion fatigue life and the crack propagation rate at 303.deg.K show the similar behaviors with those at 318.deg.K, which is assumed to be caused by concentration polarization phenamena. The number and the lengths of microcracks increase with increase in solution temperature, so they lead to the decrease in corrosion fatigue life.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.9 no.2
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• pp.141-148
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• 1995

Fatigue tests were carried out by a rotary bending testing machine of cantilever type. M.E.F.(ferrite encapsulated islands of martensite) materials were made by a series of heat treatment from a low carbon steel(SM 20 C). The fatigue tests were conducted at stress levels of 302 MPa and with frequencies of 25Hz, 2.5 Hz and 0.5 Hz in 3% NaCl solution. The fatigue strength increased with frequency got higher. The microcracks and corrosion pits were generated at the boundary between the matrix and the 2nd phase. The cracks generated by the corrosion pits were coalesced with the pits around the notch and became the initial crack. The $N_i/N_f$ ratio increased as the frequency and stress level decreased. The interference phenomenon increased with stress level and frequency gots higher. The crack propagation rate was delayed as the stress level lowers and the frequency gets higher, however, the range of the stress intensity factor depended only on a stress level.

• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.27 no.2
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• pp.47-54
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• 1990

In this study, the effects of gas ratio($N_2:H_2$) and treatment time on the fatigue fracture behavior, fatigue crack growth behavior and corrosion fatigue fracture behavior for the ion-nitrided SM45C steel were investigated. The results show that the fatigue limit and corrosion fatigue strength increased in porportion to $N_2$ gas and treatment time for all kinds of specimen, used in the experiment. Compare to the non-nitrided specimen, the fatigue limit and the corrosion fatigue strength increased about $24{\sim}29%$ at $10^7$ cycles in air and $32{\sim}48%$ at $10^6$ cycles in 3% NaCl aqueous solution, respectively. Similar results were derived with SM45C steel under Compression-Tension $24{\sim}29%$ at $10^6$ cycles in air and $32{\sim}48%$ either in 3% NaCl aqueous solution or in tap water, respectively. Ion-nitrided SM45C steel showed a slow fatigue crack growth rate at relatively low range of ${\Delta}K$ compared to the non-nitrided specimen. To the contrary, its rate increase at higher range of ${\Delta}K$.

• Journal of the KSME
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• v.17 no.3
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• pp.168-174
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• 1977

과학기술의 비약적인 발전에 따라서, 우주개발, 해양개발등을 실현시키는 단계에 이르렀고, 또한 이에 발맞추어 기계 및 구조물에 사용되는 각종부재의 경량화를 꾀하는 한편 사용장소가 매우 험악해지고 있다. 이와같은 사회적인 추세에 따라 재료가 보다 협악한 조건화에서 사용된다는 사 실은 최근에는 일만상식처럼되고 있다 따라서 험악한 장소에서 파괴가 발생한다면 최악이 경우는 인명을 위협하기도 한다. 이와같은 일반사항을 고려하여 본강좌(4) 에서는 특히 부식되기쉬운 장 소에서 부재가 사용되었을 때의 부식피로에 대하여, 극히 일반적인 사항을 간추려보기로 하겠다.