• 제목/요약/키워드: 연성-취성

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입계육식법에 의한 고온부재의 경년 열화도 평가에 관한 연구 (A Study on the Evaluation of Material Degradation for High Temperature Sturctural Components by Using Grain Boundary Etching method)

  • 유효선;정세희
    • 한국재료학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.253-263
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    • 1996
  • 고온.고압하에서 장시간 사용되는 고온부재용 구조물은 경년열화현상을 나타낸다 그러므로 구조물의 안정성 측면에서 재질열화의 정도를 정량적으로 평가하는 것이 중요하다. 그러나 실기 구조물에서 채취할 시험편의 크기와 수는 제한이 되기 때문에 새로운 비파괴적인 평가법이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 화력발전설비에 이용되는 탄소강과 페라이트강에 대한 열화도의 평가를 위해 입계부식법의 적용 가능성을 조사한다. 시험결과, 재질열화의 정도는 사용시간보다 사용온도에 더 큰 영향을 받았으며, Larson-Miller인자와 열화도([$\Delta$DBTT]SP)사이의 관계는 선형적이었으나, 강종에 따라 다른 기울기를 보였다. 반면, 연성-취성천이온도 ([$\Delta$DBTT]SP)와 격자절단비(Ni/No)와 관계는 강종에 무관하게 선형적인 비례관계를 나타내었다. 또한, [$\Delta$DBTT]SP와 Ni/No 의 관계로부터 입계부식법은 페라이트계 강뿐만아니라 탄소강에 대해서도 유용한 재질열화 평가 방법임을 알 수 있었다.

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복합재료보를 이용한 콘크리트 보와 슬래브의 보강에 대한 연구 (A Study for the Reinforcement of Concrete Beam and Slab with Composite Beam)

  • 권민호;김두기;신홍영;김기홍
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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    • pp.255-258
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    • 2009
  • 본 논문에서는 최근 건축구조물의 보수보강에 사용되고 있는 복합재료보의 정확한 보강성능을 규명하기 위하여 다양한 실물 실험을 수행하였으며 실험 결과를 검토하여 실제 보강효과를 검증하였다. 콘크리트의 재료비선형을 고려할 수 있는 수치해석 기법으로 실험결과를 재현하여 보강효과를 수치해석적으로 검증하였으며 복합재료보를 이용하였을 경우 확보할 수 있는 보강효과에 대하여 연구하였다. 일반적인 철근콘크리트 구조물에 복합재료보를 이용하여 보강하였을 경우, 약 80% 내외의 하중 증가효과를 확보할 수 있었다. 또한 수치해석을 통하여 보강효과를 검토한 결과, 실물실험과 유사한 결과를 얻을 수 있었으며 복합재료보의 시공시 사용되는 전단연결재의 효과를 고려한다면 거의 동일한 결과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다. 현재까지의 연구결과, 복합재료보를 이용하여 구조물을 보강한 경우, 취성이 증가하는 것으로 알려져있으나 추가적인 연구를 통하여 연성을 확보할 수 있는 복합재료보의 연구개발이 가능할 것으로 예상된다.

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Charpy 충격시험편을 이용한 로터강의 인성 열화도 평가

  • 남승훈;김시천;이해무
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.728-731
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    • 1995
  • Miniaturzed specimen technology permits mechanical bechanical behavior to be determined using a minimum volume of material. because it is almost impossible to sample the conventional specimen for the fracture toughness test without damage to the rotor. In addition, it is different to collect a large amount of actual turbine rotor steels. Hence seven kinds of specimen with different degradation levels were prepared by isothermal aging heat treatment at 630 .deg. C. Test material was 1Cr-1Mo-0.25V steel which was widely used for turbine rotor material. The relation between fracture toughness and DBTT was investigated The characteristics of minaturized impact speciments technique was discussed. Finally, the estimating method of fracture toughness using a single impact specimen was introduced.

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아라미드 섬유를 이용한 철근콘크리트 프레임 면내 조적 허리벽의 내진보강성능 (Seismic Performance of Reinforced Concrete Frame with Masonry Waist-high Wall using Aramid Fiber)

  • 김혜진;조승호;노광근;이상현;정란
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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    • pp.99-100
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    • 2009
  • 우리나라 학교건물의 상당수는 내진기준이 제정되기 전에 건립되었으며, 간막이벽으로 채광 및 환기 등을 고려하여 조적허리벽을 사용하고 있다. 기존 연구에 따르면 이러한 조적허리벽은 지진 발생시 기둥의 유효높이를 줄여주게 되어 단주효과로 인한 취성파괴를 유발 시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 전단강도와 연성능력 향상의 효과가 있을 것으로 예상되는 아라미드 섬유를 사용하여 보강한 기둥 및 조적 허리벽의 내진성능향상 검증을 위한 실험을 수행 하고자 한다.

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강성모재에 끼워진 얇은 연성층의 파괴거동;유한요소해석 (Fracture Behavior of a Ductile Layer Sandwiched by Stiff Substrates;Finite Element Analysis)

  • 김동학;강기주
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제23권11호
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    • pp.2078-2086
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    • 1999
  • Fracture behaviors of an interface crack in a ductile layer sandwiched by rigid substrates are analyzed by finite element method. Several fracture mechanisms and the corresponding criteria are examined. And the crack growth behavior and fracture toughness are predicted. As the results, various crack growth procedures such as the crack jump to the other interface on the opposite side, the creation of a new crack far from the initial crack front, and the asymmetric relation of fracture toughness vs. mode mixity ($J_c$-$\Phi$) can be successfully explained.

열간 금형재의 기계적 성질과 주조금형 피로해석모델 (Mechanical Properties of Hot Working Die Steel and Fatigue Analysis Model of Casting Mold)

  • 여은구;황성식;이용신;곽시영;김정태
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.405-408
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    • 2003
  • Generally, the life of casting mold is limited by fatigue fracture or dimensional inaccuracy originated from wear in high temperature. Although recent research of metallic materials in high temperature fatigue have been much accomplished, many studies on brittle material as a die steel in high temperature fatigue does not have been reported. Especially, the study on the fatigue behavior over the transformation temperature is not studied sufficiently because of its difficult analysis and experiment. Therefore, reliable results of brittle material in high temperature fatigue behavior are needed. In this paper, stress-strain curves and stress-life curves in die STD61 steel are carefully examined between room temperature and 90$0^{\circ}C$, as the basic experimental data are used to predict from fatigue life of casting mold.

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소형 샤르피 충격시험편에서의 파괴응력에 관한 연구 (A Study on the Fracture Stress in Miniaturized Charpy Impact Specimens)

  • 남승훈;김엄기;이대열;김시천
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.132-137
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    • 2001
  • Miniaturized specimen technology is useful to characterize the mechanical behavior using a minimum volume of material, because it is almost impossible to sample the conventional specimen for the fracture toughness test without damage to equipment. Test material was 1Cr-1Mo-0.25V steel which was widely used for turbine rotor material. Two kinds of miniaturized impact specimens were prepared, i.e., miniaturized specimen with side groove and without side groove. The correlation between ductile brittle transition temperature(DBTT) of full size impact specimen and that of miniaturized impact specimen was made. The characteristics of miniaturized impact specimens technique as well as fracture stress were discussed. Finally, we concluded that the characteristics of fracture stress change on aging time were similar to that of DBTT.

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고온환경하에서 지르코니아/니켈 소결재의 기계적 특성평가 (Evaluation of Mechanical Properties of Zirconia/Ni Sintering Materials at High Temperature)

  • 김연직
    • 한국재료학회지
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    • 제6권9호
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    • pp.972-978
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    • 1996
  • 본 논문에서는 1673K에서 소결한 PSZ/Ni 복합재에 대한 종 탄성계수, 파괴강도, 파괴에너지 등의 기계적 특성을 평가하기 위해, 개량형 소형펀치시험을 행한 결과에 대해 논의한다. 또한 파면관찰과 AE법을 통해 이들 재료의 고온환경에서의 미시파괴과정도 조사하였다. 시험온도는 293K, 1073K, 1273K, 1473K의 4종류로 하였으며, PSZ/Ni 복합재료의 체적 조성비도 80/20, 60/40, 40/60, 20/80의 4종류이다. 이들 실험결과로부터, 1073K이상의 고온에서 Ni 함량이 60%인 PSZ/Ni 복합재가 파괴강도 및 파괴에너지가 가장 우수한 것을 알았다. 파면관찰에 의하면 이 재료의 조성비에서 파고거동이 취성으로부터 연성으로 천이하는 것을 확인할 수 있었다.

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금속간화합물의 분석을 통한 Sn-Ag 솔더 접합부의 미세파괴특성 평가 (Assessment of micro-fracture characteristics of Sn-Ag solder joint by analysis of intermetallic compounds)

  • 정아람;정증현;;권동일
    • 한국신뢰성학회:학술대회논문집
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    • 한국신뢰성학회 2000년도 춘계학술대회 발표논문집
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    • pp.97-103
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    • 2000
  • 전자 산업의 발달에 따라 전자 패키지에서 소자의 소형화 및 고집적화가 가속화되고 그로 인해 interconnection 부분의 신뢰성 평가의 중요성이 나날이 증가되고 있다. 특히 이러한 interconnection 부분 중 솔더 접합부는 사용중 솔더와 UBM(Under Bump Metallurgy) 층 사이에 금속간화합물이 생성되어 접합 강도가 저하되는 것이 큰 문제로 지적되고 있다. 본 연구에서는 공정 Sn-Ag 솔더 접합부에 대해 열시효 시간에 따라 접합 강도를 측정하고 파괴 기구 및 파괴 경로의 분석을 통해 접합 강도 변화와의 연관성을 도출하고자 하였다. 그 결과 열시효 초기에는 미세 조직의 조대화 및 불균일 조대 성장이 가속화되면서 응력 및 변형 집중으로 인해 솔더 내부에서 연성 파괴가 일어나 급격한 접합 강도의 저하가 발생하였으나 금속간 화합물이 생성, 성장함에 따라 금속간 화합물 내부에서의 취성 파괴가 나타나면서 접합 강도 저하가 포화되는 경향을 보였다.

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수증기 산화 및 수소침투가 질코늄 합금 튜브의 건전성에 미치는 영향 연구

  • 정성연;김선기;제원목;김용수;김용환;임현태;목용균;이승재;김재원
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(2)
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    • pp.611-616
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    • 1995
  • 핵연료 피복관의 일차 결함을 통해서 유입되는 냉각수에 의한 피복관 내면의 산화와 이에 따른 수소침투가 핵연료 피복관의 기계적 건전성에 미치는 영향을 규명하기 위한 연구를 수행하였다. 시험 시편은 Westinghouse, NRG, Sandvik에서 제조되는 Zircaloy-4 tube와 Westinghouse사에 개발한 신 합금인 ZIRLO™를 동일한 조건에서 수증기 산화와 수소 주입 실험을 수행하여 제조회사별 성능 평가를 하였으며 기계적 건전성 저하의 평가 방법으로 튜브 파열 실험(tube burst test)을 상온에서 수행하였다. 그 결과는 수소 침투량에 따라 피복관의 기계적 건전성이 지수적으로 감소하는 경향을 보였으며 500ppm이상에서는 취성파괴현상을 보이며 심각한 연성저하를 나타냈다. 제조회 사별 성능 평가에서는 A사 제품이 내식성과 수소흠수특성에서 다른 B, C, D사 제품에 비해 떨어지는 것으로 나타났다.

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