• 대한기계학회논문집A
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• 제20권5호
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• pp.1372-1381
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• 1996

As recieved boiler tuve steel was aged artificially at $650^{\circ}C$ and$690^{\circ}C$ for various time duration to simulate the material deterioration which could be occurred during the operation of fossiol power plants. And the tensile tests, the microhardness tests and the characterization of carbides formed in the aging process were performed to asses the relationship between the mechanical properties and the effect of thermal aging. Furthernore, the amout of Mo-rich carbide were investigated by ondestructive method by noticing the fact that formation of Mo-rich carbide were investigated by ondestructive melthod by noticing the fact that formation of Mo-rich carbides($Mo_6C$) which stabilizes lastly affects the mechanical properties. It was known that the microhardness results of service exposed materials were similar to the ones which are aged at $650^{\circ}C$. The room temperature measurement showed small variation in the yield points and ultimate strength in materials aged at $650^{\circ}C$. Those properties at $540^{\circ}C$ showed the abrupt decrease compared with as received material even if short aging time. And it was found that $650^{\circ}C$ $690^{\circ}C$ aging cause different effects on mechanical properties, although the temperature time parameters(LMP;Larson-Miller parameter) are same. And it was concluded that the aigng at $650^{\circ}C$ is more appropriate to simulate the service exposed condition. Finally, the relationship between high temperature tensile properties and Ip values were established, which offers a potential way of reliability tests onthe power plant components.

• 한국해양공학회지
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• 제19권1호
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• pp.49-56
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• 2005

In spite of the merits of laser welding being able to obtain the high welding quality such as smaller width of melting and heat affected zone, smaller welding deformation and fine grains of weldment compared to arc welding, laser welding is mainly used in joining of thin steel parts of electronics industry. Laser welding is getting widely used in joining thick plate and special kinds of steel due to its high power. While the arc welding is still applied for 2.25Cr-1Mo steel which is the essential material of atomic power generation equipment, the laser welding is not yet applied despite its high quality. So it has a trial to a special case demanding high welding quality such as atomic power plant. Accordingly, in this research, the mechanical properties of weldments by arc and laser welding were investigated using FEM to confirm the applicability of laser welding to 2.25Cr-1Mo steel. The Charphy test was carried out to understand the effect on the fracture toughness of weldments. The results of examination and test of the mechanical properties showed the validity of this research.

• 한국재료학회지
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• 제10권7호
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• pp.505-514
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• 2000

플라즈마 침탄한 저 탄소 Cr-Mo 강(0.176C-1.014Cr-0.387Mo)의 침탄 특성과 피로성질을 고찰하였다. 플라즈만 침탄한 시편의 유효경화깊이는 가스 침탄한 시편에 대해 상대적으로 침타나시간이 짧고 침탄온도가 낮음에도 불구하고 50%정도까지 증가되었다. 플라즈만 침탄시 유효경화깊이의 증가는 표면탄소농도의 증가와 같은 경향을 보였으며, 표면탄소농도의 증가와 같은 경향을 보였으며, 표면탄소농도의 증가율이 침탄시간의 증가에 따라 감소하였다. 플라즈만 침탄간의 피로한도는 가스 침탄강의 경우보다 높았다. 이를 표면근처의 미세구조, 경화깊이 잔류, 오스테나이트와 압축잔류응력으로 조사한 결과 경화깊이와 압축잔류응력의 차이가 거의 없었다. 따라서 플라즈만 침탄의 피로강도 향상은 가스침탄에 비해 표면이 상승층이 저감되어 표면에서의 미소균열의 발생 및 초기 균열 전파과정이 지연 되어진 것으로 판단된다. 파단면 관찰결과 표면에서 균열이 시작되고 플라즈마 침탄의 경우 입내파괴가 현저하였다.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2011년도 임시총회 및 하계학술연구발표회
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• pp.187-188
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• 2011

• 한국기계가공학회지
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• 제17권3호
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• pp.148-154
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• 2018

When shooting small arms, the inner surface temperature is heated up to about $700{\sim}1,000^{\circ}C$ by the friction of the bullet and the inner wall of the barrel and the combustion of propellant. High-temperature propellant gas and high-speed movement of the bullet cause corrosion of the inner wall, which is noticeable immediately in front of the chamber. In this study, the mechanical properties of Cr-Mo-V steel, which is the base material, were tested using Taguchi experimental design to find the best nitriding treatment conditions. For the nitriding process, the working time, salt bath temperature, and salt concentration were combined as three conditions and placed in the $L_9(3^4)$, orthogonal array table. The thicknesses of the white layer and the nitrogen diffusion layer were measured after nitriding under each condition in a salt bath furnace. Durability was evaluated by measuring the degree of dispersion through actual shooting because it was difficult to evaluate the mechanical properties of the cylinder inner structure. As a result, it was confirmed that the durability was optimal at $565^{\circ}C$, 1 hour, 0.5%. These optimal conditions were selected by the statistical analysis of the Minitab program(ver.17).

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.223-230
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• 2001

The Monkman-Grant (M-G) and its modified parameters were estimated for modified type 316LN and $9{\sim}12Cr-1Mo$ steels with chemical variations. Several sets of creep data were obtained by constant-load creep tests in $550-650^{\circ}C$ ranges. The relation parameters, m, $m^*$, C and $C^*$ were proposed and discussed for two alloy systems. In creep fracture mode, type 316LN steel showed domination of the intergranular fracture caused by growth and coalescence of cavities. On the other hand, the Cr-Mo steel showed transgranular fracture of the ductile type caused from softening at high temperature. In spite of the basic differences in creep fracture modes as well as creep properties, the M-G and its modified relations demonstrated linearity within the $2{\sigma}$ standard deviation. The value of the m parameter of the M-G relation was 0.90 in the 316LN steel and 0.84 in the Cr-Mo steel. The value of the $m^*$ parameter of the modified relation was 0.94 in the 316LN steel and 0.89 in Cr-Mo steel. The modified relation was superior to the M-G relation because the $m^*$ slopes almost overlapped regardless of creep testing conditions and chemical variations to the two alloy systems.

• 비파괴검사학회지
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• 제22권1호
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• pp.14-21
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• 2002

피로균열 성장거동 관찰을 위한 새로운 실험 방법의 개발이 필요하다. 이러한 요구를 만족시키기 위해서 본 연구에서는 영상처리기법을 피로시험에 도입하였으며, 영상처리시스템을 이용하여 표면피로균열길이를 측정하였다. 먼저 주기적으로 시험하중을 멈추는 동안 균열영상 데이터를 컴퓨터에 저장시켰다. 시험이 끝난 후에는 본 연구진에서 개발한 영상처리 소프트웨어를 사용하여 균열길이를 측정하였으며, 이를 위하여 블록매칭방법을 포함한 다양한 영상처리 기법을 적용하였다. 영상처리시스템으로 측정한 데이터와 현미경을 이용하여 수동으로 측정한 데이터를 비교하여 영상처리시스템의 유효성을 검증하였다. 만약 본 연구에서 제안한 방법을 균열성장거동을 자동적으로 관찰하거나 모니터 하는데 사용한다면 피로시험에 소요되는 시간과 노동력을 현격히 줄일 수 있다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.62-62
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• 2009

석탄화력발전소의 CO2배출량 감소와 고효율, 대용량화로 인해 초초임계압(USC:Ultra Super Critical) 화력발전소의 건설이 증가하고 있다. USC 발전소는 효율향상을 위한 증기온도와 압력의 상승 때문에 보일러 고온고압부에 기존의 소재에 비해 고온강도와 내산화성의 재료물성이 향상된 신소재 적용이 불가피하다. 특히 사용된 신소재 중에서 보일러 본체를 구성하는 수냉벽관(Water wall), 과열기와, 재열기용 튜브 및 후육부인 헤더와 배관재로 기존의 2.25Cr-1Mo강을 개량한 2.25Cr-1.6W계 내열강이 적용되고 있다. 2.25Cr-1.6W강은 SMI와 MHI가 공동개발한 소재로 1995년 튜브제품이, 1999년에 단조, 파이프재, 플레이트제품이 ASME code case로 등재되었고, 2009년 ASME code case 2199-4로 개정되어 사용 중이다. 이 소재는 2.25Cr-1Mo강에 고온강도 개선을 위해 석출강화효과가 있는 V과 Nb을 첨가하였고, 탄화물의 열적안정성과 고용강화효과 증대를 위해 W을 첨가하였다. 그리고 제작성과 용접성 및 재료의 인성 향상을 위해 B첨가와 C함량을 낮추었다. 합금성분의 첨가와 조정에 의해 고온강도는 개선되었지만, 보일러 설치 및 보수를 위한 용접과정에서 용접금속과 CGHAZ(Coarse Grain HAZ)에서 용접균열이 발생하였다. 대부분의 용접균열은 용접결함이나 고온 혹은 저온균열이 아닌 2.25Cr-1.6W계강의 강도 개선을 위해 첨가한 V과 Nb이 용접후열처리 도중 입내에 MX형태의 미세석출로 입내를 강화시킴으로서 발생한 재열균열 민감성 증대에 기인된 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서 용접 및 후열처리 과정에서 용접금속과 HAZ에서 발생하는 용접금속의 응력분포를 전산해석을 통해 확인하고 실제 후육파이프 용접부에서 잔류응력을 측정해 비교하였다. 용접부 응력분포는 SYSWELD 프로그램을 사용해 해석을 수행하였고, 발전소 실배관재의 용접부 응력측정은 수평부 측정이 용이하도록 지그를 부착한 Potable 잔류응력측정기를 사용해 Hole Drilling Method(HDM)를 적용하여 잔류응력을 측정하였다. 해석 결과 CGHAZ부위의 잔류응력이 용접금속과 기타 부위에 비해 높은 응력분포를 나타냈으며, 이는 CGHAZ와 용접용융선 부근에서 균열이 발생하는 실제값과 일치하는 결과를 보였다. 실제 배관재 용접부에서 측정한 잔류응력값은 항복응력의 약 50% 이하 응력값을 나타냈다. 배관 구조에 기인한 시스템응력의 영향을 제거하기 위해 배관재 용접부를 중심으로 양끝단을 절단 후 용접부에서 측정한 응력은 항복응력 대비 25%수준의 낮은값을 보였다. 그러나 배관재가 장기간 고온환경에 노출되었고 용접금속 내부의 균열이 발생한 상태에서 측정하였기 때문에 용접잔류응력은 상당부분 해소되어 상대적으로 낮은 응력값이 얻어진 것으로 판단된다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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• pp.210-215
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• 2001

The ferritic 2.25CrMo steel has been used for high temperature structure applications such as turbine rotors, boilers and pressure vessels in fossil plant and petroleum chemical facilities. However, this steel is known to result in aging degradation due to temper embrittlement, carbide induced brittleness and softening of matrix after long time exposure to high temperature. This research investigated the microstructural and mechanical changes after artificial degradation treatment and evaluated the degree of degradation by several nondestructive methods. The decrease of electrical resistivity and increase of magnetic Barkhausen noise(RMS voltage) with increasing aging time were observed. The change of electrical resistivity and Barkhausen noise showed a good correlation with the ductile-brittle transition temperature.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권9호
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• pp.2133-2141
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• 1995

The thermo-mechanical fatigue tests were performed on the specimens extracted from 1.5Cr-0. 67Mo-0.33V alloy. The characteristics of thermo-mechanical fatigue crack propagation were examined and reviewed in view of fracture mechanics. The results obtained from the present study are summarized as follows : (1) The propagation characteristics of isothermal low-cycle fatigue crack are dominated by .DELTA.J$_{f}$ in case of PP waveform, and .DELTA.J$_{c}$ in case of CP waveform. (II)The propagation characteristics of thermo-mechanical fatigue crack are dominated by .DELTA.J$_{c}$ for in-phase case, and by .DELTA.J$_{c}$ for out-of-phase. The present results were in good agreement with the equation of propagation law for isothermal low-cycle fatigue crack in case of thermo-mechanical fatigue.tigue.e.