• Proceedings of the KSME Conference
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• 2008.11a
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• pp.287-292
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• 2008

The applicability of stainless steel type 316N to the PZR surge-lines of OPR1000 and APR1400 is investigated. So far, strainless steel type 347 has been used for the OPR1000 surge-lines. The degree of improvement in the leak-before-break(LBB) and component design margin is evaluated when stainless steel type 347 is substituted by type 316N. For the study, the tensile and J-R tests on type 316N and type 347 stainless steels were performed at 316 and the microstructure of both types was examined. Stainless steel type 316N shows the higher values on the stress-strain curves, J-R curves and stress intensity, Sm, compared to those of type 347. Therefore, stainless steel type 316N ensures the higher LBB and component design margins. As a result, this study shows that stainless steel type 316N could substitute type 347 for the surge-lines of OPR1000 and APR1400.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.49 no.4
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• pp.752-759
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• 2017

The fatigue crack growth behavior of Type 347 (S347) and Type 347N (S347N) stainless steel was evaluated under the operating conditions of a pressurized water reactor (PWR). These two materials showed different fatigue crack growth rates (FCGRs) according to the changes in dissolved oxygen content and frequency. Under the simulated PWR conditions for normal operation, the FCGR of S347N was lower than that of S347 and insensitive to the changes in PWR water conditions. The higher yield strength and better corrosion resistance of the nitrogen-alloyed Type 347 stainless steel might be a main cause of slower FCGR and more stable properties against changes in environmental conditions.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 2001.05a
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• pp.347.1-347
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• 2001

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 2001.05a
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• pp.347.2-347
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• 2001

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 2002.10a
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• pp.288.1-288
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• 2002

• Journal of Welding and Joining
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• v.8 no.4
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• pp.27-34
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• 1990

Integranular corrosion behaviors of KAL (Knife Line Attack) and mechanical properties such as tensile and creep rupture were investigated for the tube material used for nearly 20 years under the condition of 463.deg. C and 28 $kg/cm^2$. Based and weld metal were austenitic stainless steel AISI 321 containing Ti, AISI 347 containing Nb, respectively. KLA is a kind of the intergranular corrosion which often occurs just near the HAZ (heat affected zone) of AISI 321 and AISI 347 stainless steel due to the grain boundary sensitization. In KLA zone, intergranular corrosion crack has propagated outwards from the inner surface and carbides of white and narrow band type assuming as (Cr, Fe) carbide were confirmed. All the delta-ferrite formed in the weld metal during weld solidification has been transformed into sigma-phase since delta-ferrte was exposed for 20 years at 463.deg. C. Elongation was very low at the range from room temperature to 600.deg. C and it was confirmed that creep-rupture properties were not consideralbly affected.

• Journal of Welding and Joining
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• v.6 no.1
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• pp.35-45
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• 1988

오-스테나이트계 스테인레스강에 대한 용접은 용접재료의 개발과 더불어 각종 산업계에 널리 이용되고 있으며 최근 Type 303 오-스테나이트계 스테인레스강 등은 free machining재로써 널리 응용되고 있다. 그러나 이 303계는 피삭성, 절삭성, 칩형성개선을 위한 특수원소(Se, S 등)의 첨가 때문에 용접성에 문제점을 제기하고 있다. 본 연구에서는 Type 303을 중심으로 AISI 304-316NG 및 347NG계의 오-스테나이트계 스테인레스강의 고온연성거동과 고온균열감수성(용접성)에 관한 연구에 대한 검토중 고온연성거동에 관하여 조사하였다. 고온연성평가는 Gleeble Simulator에 의하여 재료와 방향성에 따라 검토하였으며, 그 결과 모든 재료는 압연방향을 종방으로 시험하였을 때는 거의 유사한 고온연성을 나타내었으나 횡방향으로 시험하였을 때는 종방향에 비하여 연성저하를 나타내었다. 이와 같은 고온연성은 후속연구에서 검토될 고온균열 감수성과 밀접한 관련성에 의하여 용접성을 평가할 수 있다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.42.1-42.1
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• 2009

오스테나이트 스테인리스강은 우수한 내식성 및 기계적 특성으로 인해 구조용 재료로 널리 사용되고 있다. 표준원전 경수로의 경우 가압기 밀림관소재로 Nb 안정화 오스테나이트 스테인리스강인 type 347 스테인리스강이 사용되고 있다. 그러나 원전배관에서는 운전중 배관내 온도편차에 의한 열응역과 하중변화에 의한 기계적하중에 의해 피로손상을 받는다. 일반적으로 범용 오스테나이트 스테인리스강(AISI 304, 316)의 피로균열 성장거동에 대한 연구결과는 국내외적으로 다수 축적되어 있으나 type 347 탄소, 질소 함량에 따른 기계적 특성 및 피로균열성장 연구는 매우 미비하다. 따라서 본 연구에서는 탄소와 질소의 함량에 따른 기계적거동을 평가하고, 이에 따른 피로균열전파속도를 관찰하여 스테인리스강의 정확한 피로균열전파속도 곡선을 제시하고자 한다. 실험에 사용된 시편은 두께 5mm, 폭 25.4mm CT시편을 사용하였으며, 1mm의 예비균열을 주었다. 그리고 실험온도는 상온과 원전가동온도인 $316^{\circ}C$에서 실시하였으며, 주파수는 10Hz를 주었다. 실험결과 각 함량에 따른 type 347의 미세조직 관찰결과 기지내에 압연방향을 따라 조대한 석출물의 흐름이 관찰되었으며, 크기나 분포가 큰 차이를 보였다. C+N 함량이 낮은 시편은 주로 $0.1\;{\mu}m$ 이하의 미세한 입자들이 오스테나이트 기지조직의 입내와 입계에 고르게 분포되어 있었다. 그러나 C+N 함량이 높은 시편의 경우에는 $0.1\;{\mu}m$ 이하의 미세한 입자들과 함께 국부적으로 $1\sim10\;{\mu}m$의 조대한 입자들이 분포하고 있는 것이 관찰되었다. 그리고 질소의 함량이 높아짐에 따라 인장강도는 증가하였으며, 피로시험결과 고온에서 실험한 피로균열성장률 곡선이 상온보다 높게 나타남을 확인할 수 있었다. 그리고 질소가 적게 첨가되고 탄소의 함량이 많을수록 피로균열성장률은 ASME 곡선보다 낮게 나타났다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.25 no.4
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• pp.183-190
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• 2015

Fatigue crack growth rate tests were conducted as a function of temperature, dissolved hydrogen (DH) level, and frequency in a simulated PWR environment. Fatigue crack growth rates increased slightly with increasing temperature in air. However, the fatigue crack growth rate did not change with increasing temperature in PWR water conditions. The DH levels did not affect the measured crack growth rate under the given test conditions. At $316^{\circ}C$, oxides were observed on the fatigue crack surface, where the size of the oxide particles was about $0.2{\mu}m$ at 5 ppb. Fatigue crack growth rate increased slightly with decreasing frequency within the frequency range of 0.1 Hz and 10 Hz in PWR water conditions; however, crack growth rate increased considerably at 0.01 Hz. The decrease of the fatigue crack growth rate in PWR water condition is attributed to crack closure resulting from the formation of oxides near the crack tips at a rather fast loading frequency of 10 Hz.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.11a
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• pp.35.2-35.2
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• 2009

최근 전세계적으로 저탄소, 녹색성장으로 인하여 원자력발전이 주목받고 있다. 또한 에너지의 고효율로 인한 발전소의 설비가 대형화가 됨에 따라 발전소의 수명평가와 건전성평가가 중요해지고 있다. 일반적으로 구조물 내에 존재하는 균열의 크기와 형상을 파악하여 피로균열전파속도를 평가함으로써 건전성평가를 확인하고 있다. 그리고 고온, 고압에서의 피로균열전파속도는직류전위차 (Direct Current Potential Drop : DCPD)법을 사용하고 있다. DCPD법은 균열의 정밀한 측정방법으로써 측정시 오차가 발생하기 때문에 ASTM에서 제시된 incremental polynomial 법을 권고하고 있다. 따라서 본 연구에서는 피로균열전파전파속도의통계적처리를 통해서 합리적인 곡선을 구하여 건전성평가에 활용하고자 한다. 실험에 사용된 시편은 두께 5mm, 폭 25.4mm CT시편을 사용하였으며, 1mm의 예비균열을 주었다. 그리고 실험온도는 상온에서 실시 하였으며, 주파수는 10Hz를 주었다. 그리고 DCPD 측정을 위해 5A의 전류를 주었으며, 이때 측정된 전압값을 ASTM에 제시된 관계식에넣어 균열길이로 환산하였으며, 데이터처리는 ASTM에 제시된 incremental polynomial법을 기본적으로 사용하였다. 또한 ASTM에 제시된 2n+1을 이용하여 데이터의 수 n을 1~7 까지 변화를 주어 3~15 point 까지 데이터를 처리하여곡선을 제시하였다. 분석결과 $R^2$값이 1을 기준으로 했을 때 3~7 point 까지는큰 차이를 보이지 않았지만 9-point 이후부터는 $R^2$ 감소함을 알 수 있었다. 또한 적용된 데이터의수에 따라 피로군열전파속도 곡선에서 측정된 Paris law의 n값과 C 값은 큰차이를 보이지 않았다.