• Title/Summary/Keyword: 원자로 압력용기강

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Barkhausen Noise를 이용한 원자로 압력용기강 용접열영향부(HAZ)의 비파괴적 평가

  • 박덕근;김주학;문종걸;옥치일;홍준화
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1998.05b
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    • pp.54-59
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    • 1998
  • 원자로 압력용기 용접열영향부의 세부영역별 열 cycle 재현(simulation) 시험편을 제작하여 기계적 특성시험, 미세조직시험 및 magnetic Barkhausen noise (BN) 측정을 수행하였다. 각 영역에서 보자력(coercivity)은 크게 변하지 않았으나, Barkhausen noise (BN) 는 현격한 차이를 볼 수 있었다. 용접열영향부 각 위치에 대한 BN 는 미세조직과 기계적특성의 변화와 어느정도 특징적 변화를 보였으나, 미세조직 인자별로 정량적인 관계를 찾기 위하여는 더욱 더 많은 연구가 필요한 것으로 보였다. 이는 BN 의 변화에 미치는 영향인자가 미세조직적으로 매우 복잡한 관계를 갖기 때문으로 생각되었다.

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원자로 압력용기강의 인성평가를 위한 샤피충격 하중-변위 곡선의 해석

  • Kim, Ju-Hak;Kim, Hun;Ji, Se-Hwan;Lee, Don-Bae;Hong, Jun-Hwa
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.05c
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    • pp.284-289
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    • 1996
  • 국산 원자로 압력용기강(ASME SA508 cl.3)을 대상으로 표준 샤피충격시험편(2 mm V- notch)과 피로균열(precracked Charpy) 시험편을 제작하여 계장화(instrumented)충격시험을 실시하고, 충격시험시 하중점(load point)의 변위(displacement) 혹은 시간의 변화를 하중의 변화와 함께 측정하였다. 측정결과를 파괴현상 및 파괴역학과 연계시켜 해석하므로서, 가능한한 소량의 시험편(혹은 시험공정)을 사용하여 필요로 하는 인성평가 관련 정보를 획득할 수 있도록 시도하였다. 그 결과, 파괴과정을 나타내는 하중의 변화를 이용하여 Shear fraction 을 예측할 수 있었고, 하중의 변화와 관계된 변위로부터 Lateral expansion을 추정할 수 있었다. 피로균열 시험편 시험결과로 부터는 충격시의 항복하중, 항복변위, 최고하중 등을 획득하여 균열크기의 함수로 표시되는 시험편 Compliance 를 계산하였고, Equivalent energy 법과 J-integral 법을 적용하여 원자로 압력용기강의 탄소성 동적파괴인 성을 평가할 수 있었다.

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Dynamic Stress Intensity Factor and Dynamic Crack Propagation Velocity in Nuclear Pressure Vessel Steels (원자로압력용기강의 동적 응력확대계수와 동적 균열전파속도)

  • Lee, O.S.;Han, M.K.;Han, M.S.
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.15 no.11
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    • pp.251-257
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    • 1998
  • 동적 파괴인성치 측정시스템과 동적 2차원 유한요소해석 프로그램을 개발하여 원자로압력용기에 사용하는 강(SA508 cl.3, SA516 gr.70)의 동적 파괴인성치와 동적 균열정지인성치를 평가하고 이에 대한 유용성을 확인하였으며, 이 시스템 을 이용하여 재료의 동적 파괴특성을 규명하였다. SA508 cl.3와 SA516 gr.70의 동적 균열전파속도(a)에 대응하는 동적 응력확대계수 (K(a))에 대한 실험식을 얻었으며, 동적 응력확대계수와 동적 균열전파속도와의 관계는 전형적인 "$\Gamma$" 형으로 나타남을 확인하였다.

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Effect of Loading Variables and Temperature on Fatigue Crack Propagation in SA508 Cl.3 Nuclear Pressure Vessel Steel (원자로압력용기강에서 하중변수와 온도가 피로균열진전에 미치는 영향)

  • Kim, B. S.;Lee, B. H.;Kim, I. S.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.27 no.6
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    • pp.825-832
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    • 1995
  • The effect of loading variables and temperature on fatigue crack growth rate in SA508 Cl.3 nuclear pressure vessel steel was investigated in air environment Crack growth rate tests on compact tension specimen of thickness 12mm were conducted by using sinusoidal waveform. The crack length was monitored by compliance method. Test conditions were at 0.1 and 0.5 of load ratio, at 1 and 10 Hz of loading frequency, and at room temperature to 40$0^{\circ}C$. At the lower temperatures, the fatigue crack propagation was not affected by the frequency and temperature, while at the higher temperatures above 12$0^{\circ}C$, fatigue crack growth rate increased with decreasing loading frequency and increasing temperature. This accelerated fatigue crack propagation was associated with the increase of oxidation rate at the ahead of crack tip. Fatigue crack growth rate increased with in-creasing the load ratio. The effect of load ratio was more significant at the lower temperature, while the dependence on load ratio decreased with increasing temperature. The sensitivity of load ratio to temperature can be explained by crack closure with the oxidation process.

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열 cycle 재현법을 이용한 원자로압력용기(RPV)강 용접열영향부(HAZ) 해석

  • 김주학;문종걸;변택상;이창희;홍준화
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1997.05b
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    • pp.17-22
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    • 1997
  • ASME SA508 Class 3 원자로압력용기강을 대상으로, 용접열영향부(heat affected zone, HAZ)의 최고온도(peak temperature) 등온분포도(isothermal diagram)를 작성 및 해석하였고, 재현(simulated) 열영향부 시험편을 제작하여 미세조직검사 및 기계적특성 시험을 실시하였다. 그 결과, 최고온도 등온분포도를 이용하여, 미소열영향부(subzone of HAZ)의 미세조직(microstructure)에 미치는 예열(preheat)온도와 용접입열량(weld heat input)의 크기 효과를 예측할 수 있었다. 또한, 재현 HAZ 의 기계적특성 시험결과, 용접용융선(fusion line) + 1 mm 이내의 위치로 대표되는 열 cycle 조건에서는 모재보다 양호한 강도와 인성을 보였고, 용접용융선 + 2~3mm부근에서 가장 미세한 조직(fine tempered lower bainite)과 우수한 충격인성을 나타냈다. 한편, 용접용융선 + 약 5mm 위치에서의 열 cycle 을 재현한 시험편에서는 미세조직의 변화(spheroidization of carbides)와 함께 인성 및 기계적 특성이 저하하여 모재보다 낮은 값을 보이는 것을 발견할 수 있었다.

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