• 제목/요약/키워드: 소형 펀치

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고강도 DP강과 TRIP강의 표면 수소 주입량에 따른 수소취성평가 (The Change of Microstructures According to the Charging Amounts of Hydrogen in High Strength DP Steels and TRIP Steel)

  • 박재우;이철치;강계명
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2012년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.252-253
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    • 2012
  • 음극전기분해법을 이용하여 고강도 DP강과 TRIP강에 수소를 강제 주입시켜, 시험편 내 수소량을 정량적으로 분석하였고, 표면하 미소경도분포 측정과 소형펀치시험 및 파단면 관찰을 통하여 수소주입량에 따른 고강도 박강판재의 수소침투 및 수소취화거동을 평가하고자 하였다. DP강은 강도가 클수록 높은 수소량으로 조사되었고, TRIP강은 DP강에 비해 주입된 수소량이 적은 것으로 조사되었다. 또한 미소경도분포 및 소형펀치시험에서도 DP강은 TRIP강에 비해 수소취성에 민감성이 높은 것으로 평가되었다.

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소형펀치 시험을 이용한 API X52 저온 수소환경 파괴인성 예측 (Fracture Toughness Prediction of API X52 Using Small Punch Test Data in Hydrogen at Low Temperatures)

  • 김재윤;서기완;김윤재;김기석
    • 한국압력기기공학회 논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.117-129
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    • 2023
  • Hydrogen embrittlement of a pipe is an important factor in hydrogen transport. To characterize hydrogen embrittlement, tensile and fracture toughness tests should be conducted. However, in the case of hydrogen-embrittled materials, it is difficult to perform tests in hydrogen environment, particularly at low temperatures. It would be useful to develop a methodology to predict the fracture toughness of hydrogen-embrittled materials at low temperatures using more efficient tests. In this study, the fracture toughness of API X52 steels in hydrogen at low temperatures is predicted from numerical simulation using coupled finite element (FE) damage analyses with FE diffusion analysis, calibrated by analyzing small punch test data.

유한요소해석을 이용한 소형펀치-크리프 시험에 관한 연구 (II) - SP-Creep 시험과 일축 크리프 시험의 상관성을 중심으로 - (A Study on Small Punch-Creep Test Using Finite Element Analysis II)

  • 이송인;권일현;김연직;안병국;안행근;백승세;유효선
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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    • pp.111-116
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    • 2001
  • Small punch-creep(SP-Creep) test technique has been applied for evaluating the creep characteristics for high temperature materials. However, in order to evaluate the damage and predict the remaining life, it is necessary to establish a quantitative correlation between SP-Creep and uniaxial-creep test results. This paper presents analytical and experimental results of useful correlation between SP-Creep and uniaxial-creep properties for 9Cr1MoVNb steel at $600{\sim}650^{\circ}C$ in terms of stress(load) and activation energy during creep deformation. Especially, the activation energy obtained from SP-Creep test is linearly related to that from uniaxial-creep test at $650^{\circ}C$ as follows: $Q_{sp-p}{\fallingdotseq}1.37\;Q_{TEN},\;Q_{sp-{\sigma}}{\fallingdotseq}1.53\;Q_{TEN}$.

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소형펀치 시험을 이용한 API 5L X65 강의 수소취화에 관한 연구 I : 모재부 (Study on Hydrogen Embrittlement for API 5L X65 Steel Using Small Punch Test I : Base Metal)

  • 장상엽;윤기봉
    • 에너지공학
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    • 제18권1호
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    • pp.49-55
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    • 2009
  • 금속의 수소취화는 수소를 사용하는 설비의 안전성을 위협하는 중요한 문제이므로, 수소 환경에서 금속의 취화평가법에 관한 연구의 필요성이 요구되고 있다. 수소사회를 대비하기 위하여 대용량의 수소공급방법에 관한 연구가 진행되고 있는데, 기존의 천연가스 배관을 통한 공급방안이 검토되고 있다. 본 연구에서는 배관 내부에 수소혼합가스가 흐르면 배관모재부 및 용접부의 손상이 우려되므로, 국내에 건설되어 운용되고 있는 X65 천연가스 배관의 모재부를 대상으로 수소취화 거동에 대하여 연구하였다. 재료의 수소침투는 전기분극법을 사용하였으며 강도평가에는 소형펀치시험법을 사용하였다. 수소장입량의 증가에 따라서 금속의 강도가 저하되는 현상이 발견되는 재료도 있으나, 본 연구에 사용한 X65강의 모재부에서 수소취화의 영향은 거의 나타나지 않았으므로 수소영향에 의한 X65강 모재부의 강도저하는 발생하지 않는 것으로 판단된다. 또한 소형펀치시험을 이용함으로써 금속재료의 수소취화에 의한 기계적 강도변화를 평가할 수 있었다.

소형펀치 시험을 이용한 API 5L X65 강의 수소취화에 관한 연구 II : 용접부 (Study on Hydrogen Embrittlement for API 5L X65 Steel Using Small Punch Test II : Weld Metal)

  • 장상엽;윤기봉
    • 에너지공학
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    • 제18권1호
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    • pp.56-62
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    • 2009
  • 본 연구에서는 X65강의 용접부에 전기화학적 방법으로 수소를 장입한 이후에, 소형펀치시험편을 사용하여 기계적 강도를 평가하고 파면을 분석하였다. 모재부의 경우와는 다르게 용접부에서는 수소장입정도에 따라 강도저하가 민감하게 나타나는 거동을 보였다. 수소장입시 전류밀도, 온도, 장입시간의 변화에 따라 강도 및 연신율 등의 기계적 성질이 민감하게 변화하였다. 특히, 전류밀도가 높고 장입시간이 길어짐에 따라서 강도의 저하가 크게 나타났으나, 상대적으로 전해질 온도의 영향은 비교적 작게 나타났다. 또한 주사전자현미경을 통해 관찰한 시험편의 파면에서 수소침투된 표면근처의 재료에서 취성파면이 발견되었으며, 이는 강도의 저하 거동과 일치되는 경향이다. 수소취화 거동 평가 연구를 위해 본 연구에서 채택한 시험시스템은 재현성이 높게 나타나고 있으며, 이 방법을 이용한 재료의 강도평가 결과 매우 높은 신뢰성을 보이고 있다. 따라서 소형펀치시험과 전기분극법을 이용함으로써 X65강 용접부의 수소취화에 의한 강도변화를 민감하게 평가할 수 있었다. 산출된 데이터의 통계적인 처리를 통해 강도변화값을 예측할 수 있었음도 보였다.

역해석과 소형펀치 시험에 의한 발전설비 용접부의 소성유동특성 평가 (An Evaluation of Plastic Flow Characteristic for local structure of Weldment in Power Plant using SP test and Inverse FEA)

  • 백승세;권일현;김회현;이동환;양성모;유호선
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.308-313
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    • 2004
  • SP test has been confirmed the availability, however the application of SP test is hampered because the relation of stress-strain and load-displacement is not determined definitely. This study suggested an evaluation technique of plastic flow characteristic for X20CrMoV121 steel weldment through inverse analysis using SP test and finite element analysis(FEA). From the result, good agreement was found in load-displacement curves obtained from SP test and FEA. Also, The behavior of load-displacement curve from FEA show a rule that load is increase with increasing K(strength coefficient) and displacement is increase with increasing n(work hardening index). From the inverse analysis, true stress-strain curve could be obtained for each local structure of weldment. And the CGHAZ and WM, which showed lower load- displacement behavior, have smaller work hardening index, while FGHAZ have the largest index.

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소형펀치 시험법을 이용한 Al 2024 ECAP 재료의 강도특성 평가 (Assessment of Strength Characteristics of Al 2024 ECAP Metal Using Small Punch Testing)

  • 마영화;최정우;김선화;윤기봉
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제30권1호
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    • pp.8-17
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    • 2006
  • When subjected to severe shear deformation by ECAP, microstructure of Al2024 becomes extremely refined. To measure the strength of that, small punch(SP) testing method was adopted as a substitute for the conventional uniaxial tensile testing because the size of material processed by ECAP were limited to ${\psi}12\;mm$ in transverse direction. SP tests were performed with specimens in longitudinal and transverse directions of Al2024 ECAP metal. For comparing the strength values with those assessed by SP tests, uniaxial tensile tests were also conducted with specimens in longitudinal direction. Failure surfaces of the tested SP specimens showed that failure mode was shear deformation and Al 2024 ECAP metal has an anisotropy in strength. Thus, conventional equations proposed for assessing the strength characteristics were improper to assess those of Al2024 ECAP metal. In this paper a way of assessing the strength of Al 2024 ECAP metal was proposed and was proven to be effective.