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저사이클 피로 영역에서의 Alloy 617 모재와 용접재의 파괴 시험편에 대한 거시적 및 미시적 관찰
김선진(Seon Jin Kim),랜도 디와(Rando Tungga Dewa),김우곤(Woo Gon Kim),김응선(Eung Seon Kim) 대한기계학회 2016 大韓機械學會論文集A Vol.40 No.6
본 논문은 Alloy 617 모재와 용접재에 대한 저사이클 피로 시험 후의 파괴 시험편에 대한 거시적 및 미시적 파면해석을 나타낸다. 용접재 시험편은 Alloy 617의 가스텅그스텐아크 용접 패드로부터 채취, 제작하였다. 본 연구의 목적은 Alloy 617의 모재와 용접재 시험편의 저사이클 파괴 모드 및 기구의 거시적 및 미시적 양상을 고찰하는 것이다. 전변형률 제어 피로시험이 상온에서 0.6, 0.9, 1.2 및 1.5%에 대하여 수행되었다. Alloy 617 모재의 거시적 파면은 피로하중 축에 수직인 평평한 형태의 양상을 보였으나, 용접재 시험편의 경우는 상대적으로 전단/별모양의 양상의 파괴를 나타내었다. 두 시험편 모두 피로균열전파 영역에서는 명확한 스트라이에이션이 관찰되었다. 한편, 모재의 피로균열은 피로 하중 축에 수직인 방향으로 결정입내를 따라 전파하였으나, 용접재 시험편의 경우 하중 축에 거의 45°의 경사진 형태의 결정입내로 나타났다. This paper investigates macro- and microscopic fractography performed on fracture specimens from low cycle fatigue (LCF) testings through an Alloy 617 base metal and weldments. The weldment specimens were taken from gas tungsten arc welding (GTAW) pad of Alloy 617. The aim of the present study is to investigate the macro- and microscopic aspects of the low cycle fatigue fracture mode and mechanism of Alloy 617 base metal and GTAWed weldment specimens. Fully axial total strain controlled fatigue tests were conducted at room temperature with total strain ranges of 0.6, 0.9, 1.2 and 1.5%. Macroscopic fracture surfaces of Alloy 617 base metal specimens showed a flat type normal to the fatigue loading direction, whereas the GTAWed weldment specimens were of a shear/star type. The fracture surfaces of both the base metal and weldment specimens revealed obvious fatigue striations at the crack propagation regime. In addition, the fatigue crack mechanism of the base metal showed a transgranular normal to fatigue loading direction; however, the GTAWed weldment specimens showed a transgranular at approximately 45° to the fatigue loading direction.
750℃에서 Alloy 800H 용접재의 저주기 피로 및 수명 예측
이선기(Seon Gi Lee),김선진(Seon Jin Kim),김우곤(Woo Gon Kim),김응선(Eung Seon Kim) 대한기계학회 2020 大韓機械學會論文集A Vol.44 No.5
본 연구의 목적은 750℃에서 alloy 800H 용접재의 저주기 피로 및 수명 예측을 평가하기 위한 것이다. 저주기 피로 시험은 완전 양진 변형률 제어로 하였으며 ±0.3, ±0.45, ±0.6 및 ±0.75%의 서로 다른 전변형률 진폭에서 10-3/s의 일정한 변형률 속도로 수행하였다. 모든 전변형률 진폭에서 용접재의 피로 수명은 전변형률 진폭의 증가와 함께 감소하였다. 반복 응력 반응 거동의 경우 모재는 초기 반복 경화현상을 보였으나, 용접재의 경우 반복 연화 현상이 나타났다. 모재와 더불어 용접재의 수명 평가는 Coffin-Manson 법에 의해 평가되었다. 예측된 모재와 용접재의 저주기 피로 수명은 실험 데이터와 잘 일치하는 것으로 나타났으며, 천이수명은 용접재의 경우가 모재보다 작게 나타났다. 또한, 모든 조건에서 균열 발생 및 전파는 입내 파괴의 파손 모드를 보였다. This work aims to investigate the low-cycle fatigue and life prediction of alloy 800H weldment at 750 ℃. Low cycle fatigue tests were conducted using a series of fully reversed strain-control tests at four different strain amplitude, namely ±0.3, ±0.45, ±0.6 and ±0.75 %, under a constant strain rate of 10<SUP>-3</SUP>/s. In all test conditions, the fatigue life of alloy 800H weldments decreased with increasing the strain amplitude. The cyclic stress response behavior of the base metal showed the initial cyclic hardening phenomenon, whereas the weldments showed the cyclic softening phenomenon. The life evaluation of the base metal and weldment was evaluated by the Coffin-Manson method. For both the base metal and weldment, the low cycle fatigue lives predicted using the Coffin-Manson method were found to coincide well with the experimental data. The transition life of the weldment was lower than that of the base metal. Finally, under all testing conditions, crack initiation and propagation data showed the failure mode to be typically transgranular.