산화손상을 고려한 오스테나이트계 스테인리스강의 저주기 피로수명 연구Study on Low-Cycle Fatigue Life of Austenitic Stainless Steel Considering Oxidation Damage
- Other Titles
- Study on Low-Cycle Fatigue Life of Austenitic Stainless Steel Considering Oxidation Damage
- Authors
- Son, Hong-Se; Choi, Wan-Kyu; Woo, Sung-Choong; Kim, Jong-Cheon; Lee, Jeong-Seok; Park, Jong-Cheon; Kim, Tae-Won
- Issue Date
- Feb-2021
- Publisher
- KOREAN SOC MECHANICAL ENGINEERS
- Keywords
- Austenitic Stainless Steel; Oxidation Damage; Fatigue Life; Low-Cycle Fatigue
- Citation
- TRANSACTIONS OF THE KOREAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS A, v.45, no.2, pp.89 - 101
- Indexed
- SCOPUS
KCI
- Journal Title
- TRANSACTIONS OF THE KOREAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS A
- Volume
- 45
- Number
- 2
- Start Page
- 89
- End Page
- 101
- URI
- https://scholarworks.bwise.kr/hanyang/handle/2021.sw.hanyang/1391
- DOI
- 10.3795/KSME-A.2021.45.2.089
- ISSN
- 1226-4873
- Abstract
- 오스테나이트계 스테인리스강은 다양한 산업분야의 핵심 소재로서 특히 고온 환경에서 널리 사용된다. 본 논문은 니오븀이 함유된 오스테나이트계 스테인리스강의 산화손상 기반 피로수명 연구와 관련하여 온도에 따른 저주기 피로시험을 수행한 후 미시조직 관찰을 통해 산화손상 특징을 분석하였다. 아울러 피로, 크리프 또는 피로-크리프 상호작용과 산화손상을 함께 고려하여, Riedel 모델 및 Neu-Sehitoglu 산화손상수명 모델에 기반한 저주기 피로수명 통합 모델을 제안하였다. 200~800°C 온도 및 0.4%와 0.5%의 변형률진폭 조건으로 저주기 피로시험을 수행하였고, 시험 결과와 해석값과의 비교를 통해 통합 모델의 타당성을 검증하였다. 결과적으로 평균 오차 범위 2.8%와 6.7%로 각각 산화물 두께 및 깊이를 예측했으며, 실험 조건 모두 측정 온도에서 ±2 factor 정확도로 저주기 피로수명이 예측되었다. 앞선 결과를 통해 오스테나이트계 스테인리스강의 고온 및 주기적인 환경에서 피로파손 중 60~75%를 차지하는 피로, 크리프 또는 피로-크리프 상호작용뿐만 아니라, 산화에 의한 손상을 반영하여 저주기 피로수명을 예측하였다.
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