二相스테인리스鋼의 X線에 의한 巨視的.微視的 應力에 關한 硏究

오세욱,김득진,廣賴幸雄 대한용접접합학회 1994 대한용접·접합학회지 Vol.12 No.4

The residual stress is inevitably introduced into composites because of the mismatch of the coefficient of thermal expansion, and it is different in each phase. The X-ray technique can detect separately the stress in each phase, so will wield useful information for analyzing the toughening mechanisms of composites. In order to apply the law of mixture to alloy steels with composite microstructures, two phase stainless steel, consisted of ferrite (.alpha.-Fe) and austenite (.gamma.-Fe) structures, was selected. The tensile elastic deformation was loaded, and then the X-ray diffraction technique was used to measure the X-ray elastic constants, the X-ray stress constants and the phase stresses. The law of mixture was investigated and the separation of macrostress and microstress was carried out. The phase stresses (the residual stresses of phase) in each phase, which were measured by X-ray technique, was directly proportional to the applied stress. The macrostress calculated from the phase stresses by using the law of mixture was nearly equal to the applied stress.

황토 벽돌의 재료구성 및 공극률이 압축강도와 내수성에 미치는 영향

강성훈,권양희,황종국,홍성걸 한국콘크리트학회 2019 콘크리트학회논문집 Vol.31 No.4

현재 황토로 만들어진 많은 건자재는 체계적인 연구 및 기준 없이 수요와 공급의 원리에 의해 무질서하게 개발 및 판매되고 있다. 이 연구에서는 국산 황토 벽돌의 낮은 역학적 성능과 물에 대한 저항성을 실험적으로 확인하였고, 이것에 미치는 재료적 요인을 수은압입법, X선 형광법, X선 회절법, 열중량법과 같은 다양한 분석기법을 이용하여 규명하였다. 8개 제조사로부터 구매한 황토 벽돌 18종의 압축강도는 1.6~5.9 MPa 범위였으며, 평균은 3.8 MPa로 나타났다. 압축강도에 있어 벽돌 제조 시 가해지는 압력이 결정적 영향을 미쳤으며, 이는 공극률과 압축강도 간의 상관관계 분석을 통해 추론할 수 있었다. 또한, 물에 젖은 후 건조된 벽돌의 압축강도 실험에서 중요한 사실을 확인할 수 있었다. 전체 중 61 %의 제품에서 물 흡수로 인한 심각한 강도감소 현상이 발생하였으며, 특히 그 중 약 절반은 역학적 성능을 완전히 상실하였다. 반면, 전체 중 11 %의 제품은 물 흡수 후 오히려 강도가 큰 폭으로 증가하였다. 재료 분석을 통해, 물에 대한 저항력을 겸비한 제품과 물속에서 역학적 성능을 완전히 잃어버린 제품 간의 주요 차이점을 확인하였다. 전자의 경우, 석회에 의한 기경성 반응과 포틀랜드 시멘트에 의한 수경성 반응의 흔적이 발견되었지만, 후자의 경우 칼슘 및 황 성분이 거의 검출되지 않았다. 연구를 통해, 흙을 단순히 압밀시켜 제조된 벽돌 제품의 안전에 관한 잠재적 문제점들이 제기될 수 있었으며, 제시된 결과들은 향후 황토 관련 제품의 성능 및 품질기준 개발을 위해 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

X선 회절을 이용한 Al 2024-T3합금의 피로강도추정에 관한 연구

장득열,조석수,김득진 三陟大學校 1998 論文集 Vol.31 No.1

The fatigue process can be roughly divided into four stages ; cyclic hardening/softening, crack nucleation, crack propagation, and fracture. X-ray diffraction techniques can measure residual stress on the basis of the change of lattice plane spacings and half-value breadth corresponding to nonuiform strain in the constituent grains. The half-value breadth decreased with increase of number of cycles and stress range. The change of half-value breadth in crack nucleation is dependent on applied stress range. The relationship between propagation life ratio(N-Nc)/Nf and crack propagation half-value breadth ratio (Hw-Hwc)/Hwo shows strong linear behavior. Therefore, the remaining life of mechanical components can be predicted using half-value breadth ratio on crack nucleation and in process of crack propagation.

RF Co-sputtering법에 의한 Si_1-xC_x 박막 증착 및 후 열처리에 따른 양자점 박막 특성 분석

문지현(Moon, Ji-Hyun),김현종(Kim, Hyun-Jong),조준식(Cho, Jun-Sik),장보윤(Chang, Bo-Yun),고창현(Ko, Chang-Hyun),박상현(Park, Sang-Hyun),윤경훈(Yun, Kyoung-Hoon),송진수(Song, Jin-Soo),오병성(O, Byung-Sung),이정철(Lee, Jeong-Chul) 한국신재생에너지학회 2009 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.06

고효율 양자점 태양전지를 위하여 Si_1-xC_x 박막 내에 Si 양자점을 형성한 박막을 제작하고 그 특성을 분석하였다. Si_1-xC_x 박막은 Si과 C target을 co-sputtering하여 증착하였다. C target의 RF power를 변화시켜 Si_1-xC_x 박막의 조성비를 조절하였으며, 조성비는 auger electron spectroscopy로 정량적으로 측정하였다. 이 박막들을 질소 분위기에서 후 열처리하여 high resolution transmittance electron microscopy로 확인한 결과 박막 내에 2~10nm 크기의 양자점이 형성된 것을 관측할 수 있었다. 이 양자점은 transmittance electron diffraction과 grazing incident X-ray diffraction을 통해 Si 양자점과 SiC 양자점이 형성되었음을 알 수 있었다. Raman 측정 결과에서는 후 열처리한 Si_1-xC_x 박막의 조성비가 증가할 수록 crystal Si peak의 shift가 증가함을 알 수 있었고, 이를 통해 양자점의 크기도 함께 계산할 수 있었다. Fourier transform infrared spectroscopy을 통해 후 열처리한 Si1-xCx 박막의 양자점의 형성 원인을 추정하였다.

X-선 회절법에 의한 CdS 분말과 박막의 구조에 관한 연구

김근묵,한은주 수원대학교 기초과학연구소 1997 基礎科學論文集 Vol.6 No.-

The heat-treatmented CdS powder samples had been changed their X-ray spectra depending on their heat-treated temperature. There were no differences between the as-grown sample and the heat-treated samples for the temperature range of 300℃~450℃. But the new peaks of Cd_2SiO_4 were appeared over 450℃ and the peaks were very clear at 570℃. The heat-treatment conditions of the CdS thin film samples affected to their X-ray spectra. In the cases of atmosphric condition, it was shown that the superposition of CdS thin film spectra and CdO spectra in the X-ray diffraction pattern.

PONKCS방법을 활용한 초고성능 콘크리트의 수화반응분석

강현욱 ( Kang Hyunuk ),문주혁 ( Moon Juhyuk ) 한국구조물진단유지관리공학회 2020 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.24 No.2

본 연구는 X-선 회절법을 기반으로 초고강도 콘크리트의 수화반응에 대해 탐구하였다. 본 연구에서는 일반적인 초고성능 콘크리트의 PONKCS 방법을 활용한 X-선 회절법을 기반으로 수화반응을 탐구하였다. PONKCS 방법으로 도출된 수화반응의 신뢰성을 확인하기 위해, 열중량분석법을 수행하였다. 그 결과, PONKCS 방법의 신뢰성을 확인하였을 뿐만 아니라, PONKCS 방법을 활용한 수화반응분석결과를 통해 초고강도 콘크리트의 수화반응을 규명하였다.

잔류응력을 고려한 압연강 용접구조물의 X-ray 회절법에 의한 파괴 역학적 고찰

백승엽(Seung yeb Baek),배동호(Dong Ho Bae) 대한기계학회 2011 大韓機械學會論文集A Vol.35 No.10

용접이음부의 신뢰성 확보는 구조물의 건전성과 내구성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 점용접 이음재의 피로설계기준(fatigue design criterion)을 정하기 위해서는 정확한 응력해석과 체계적인 피로강도평가가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 실제 전동차량 차체에 많이 적용되는 냉간 및 열간압연강판인 SPCC, SPCE, SPHE을 대상으로 기하학적 인자(geometrical factors)들을 선별해서 TS형과 CT형의 대표적인 점용접 이음재 시험편을 기본모델로 하여 인장전단하중을 가하여 피로강도 및 피로특성을 평가하고자 하였다. 그리고 피로균열의 발생과 성장 기구에 대한 영향을 분석하기위해 용접 시 발생되는 여러 가지 주요인자들 중 입열량에 의해 발생할 수 있는 용접잔류응력을 X-ray 회절법에 의해 실험적으로 해석하였다. 그리고 이러한 해석을 통하여 얻어진 결과를 중첩(superposition)함으로 해서 잔류응력을 고려했을 경우 너깃 단 최대주응력으로 피로강도를 재평가하여 합리적인 피로설계기준(fatigue design criterion)을 재정립하고자 하였다. Cold and hot-rolled carbon steel sheets are commonly used in railroad cars or commercial vehicles such as the automobile. The sheets used in these applications are mainly fabricated by spot welding, which is a type of electric resistance welding. However, the fatigue strength of a spot-welded joint is lower than that of the base metal because of high stress concentration at the nugget edge of the spot-welded part. In particular, the fatigue strength of the joint is influenced by not only geometrical and mechanical factors but also the welding conditions for the spot-welded joint. Therefore, there is a need for establishing a reasonable criterion for a long-life design for spot-welded structures. In this thesis, ΔP-N_f relation curves have been used to determine a long-life fatigue-design criterion for thin-sheet structures. However, as these curves vary under the influence of welding conditions, mechanical conditions, geometrical factors, etc. It is very difficult to systematically determine a fatigue-design criterion on the basis of these curves. Therefore, in order to eliminate such problems, the welding residual stresses generated during welding and the stress distributions around the weld generated by external forces were numerically and experimentally analyzed on the basis of the results, reassessed fatigue strength of gas welded joints.

TP 316L 스테인리스강의 기계가공 및 열처리에 의한 표면잔류응력 특성 측정 연구

이경수(Kyoung-soo Lee),이정근(Jeong-keun Lee),송기오(Ki-o Song),박재학(Jai-hak Park) 대한기계학회 2011 大韓機械學會論文集A Vol.35 No.5

본 논문은 TP316L 스테인리스강 재료에 대한 표면 기계가공 및 열처리에 의한 잔류응력의 생성 및 변화에 대해 연구한 것이다. 연구를 위해서 TP316L 시편에 대해 방전가공, 밀링, 연마의 3 가지 기계가공을 수행하고 표면의 잔류응력을 측정하였다. 동일한 방법으로 기계가공한 다른 시편은 열처리를 수행한 후에 표면잔류응력을 측정하여 열처리를 수행하지 않은 시편과의 차이를 비교하였다. 잔류응력측정은 엑스선회절법을 사용하였다. 또한 각 시편에 대해 비커스경도를 측정하여 열처리 수행전과 수행후의 경도를 비교하였다. 본 연구를 통해서 기계가공 방법에 따라 잔류응력의 형태가 달라지며 열처리에 의해서 대부분의 잔류응력이 제거됨이 확인되었다. 경도는 잔류응력의 인장 또는 압축의 방향에는 관계없이 크기에만 관련성이 있는 것으로 관찰되었다. We study the effect of mechanical machining and heat treatment on the surface residual stress of TP 316L stainless steel. Electrical discharge machining (EDM), milling and grinding were applied to TP 316L plate specimens. The residual stress and hardness were measured and the effect of heat treatment on the surface residual stress was examined. The residual stress was measured by the X-ray diffraction method, which showed that the surface residual stress was related only to the stress magnitude and was independent of the compressive or tensile component. The surface residual stress was greatly decreased by the heat treatment, but it was not removed completely.

잔류응력을 고려한 점용접이음재의 피로설계

손일선,배동호,홍정균,이범노,Son, Il-Seon,Bae, Dong-Ho,Hong, Jeong-Gyun,Lee, Beom-No 대한기계학회 2000 大韓機械學會論文集A Vol.24 No.3

Because welding residual stress is formidable result in electric resistance spot welding process, and it detrimentally affect to fatigue crack initiation and growth at nugget edge of spot welded la p joints, it should be considered in fatigue analysis. Thus, accurate prediction of residual stress is very important. In this study, nonlinear finite element analysis on welding residual stress generated in process of the spot welding was conducted, and their results were compared with experimental data measured by X-ray diffraction method. By using their results, the maximum principal stress considered welding residual stress at nugget edge of the spot welded lap joint subjected to tension-shear load was calculated by superposition method. And, the $\Delta$P- $N_f$ relations obtained through fatigue, tests on the IB-type spot welded lap joints was systematically rearranged with the maximum principal stress considered welding residual stress. From the results, it was found th2at fatigue strength of the IB-type spot welded lap joints could be systematically and more reasonably rearranged by the maximum principal stress($\sigma$1max-res considered welding residual stress at nugget edge of the spot welding point.

이종금속 평판 맞대기용접의 유한요소해석 및 측정 용접잔류응력 분포특성 비교

이경수(Kyoung-Soo Lee),김만원(Maan-Won Kim),박치용(Chi-Yong Park),송기오(Ki-Oh Song),박재학(Jai-Hak Park) 대한기계학회 2010 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2010 No.5

본 연구에서는 최근 원자력 발전소에서 이종금속용접 접합 소재로 많이 사용되고 있는 SA 508과 Type 304 스테인리스강의 이종금속 용접잔류응력 분포특성을 살펴보기 위하여 이종금속 용접시편을 제작하여 직접 용접을 실시하고 X-선 회절법을 이용하여 용접시험편의 표면에서 용접 잔류응력을 측정하였다. 또한 3 차원 유한요소해석을 통하여 이종금속 맞대기용접을 전산모사하고 시편의 용접잔류응력 분포를 구하였다. 측정한 잔류응력과 유한요소해석 결과 계산된 잔류응력을 비교 고찰함으로써 3 차원 형상의 영향과 평판 이종금속 맞대기 용접부의 잔류응력분포 특성을 살펴보았다. This study is concerned to the characterization of the weld residual stress distribution in a dissimilar metal weld consisted of low alloy carbon steel and stainless steel, which are widely used in nuclear power plants. A mock-up plate weldment was fabricated with SA 508 and Type 304 stainless steel and residual stresses were measured using the X-ray diffraction method after electrolytic polishing of the specimen. Finite element analysis was performed to simulate the dissimilar metal butt welding and the calculated weld residual stresses were compared with the measured data There were good agreements between the measured and calculated residual stress data. The 3-dimensional effect on residual stress distribution near the free edge of the mock-up plate was appeared and discussed in detail.