KHR45A 내열강 합금에 대한 고온 피로 및 크리프 특성평가 (High-Temperature Fatigue and Creep Properties of KHR45A Heat-Resistant Alloy)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 48권 / 11호 / 777 ~ 783페이지
· 저자명 : 최주현, 조인식

초록

본 연구에서는 원심 주조법으로 제조된 KHR45A 내열강관 재료에 대한 고온 기계적 특성을 평가하기 위한 방법으로 인장, 피로, 크리프 시험평가를 수행하였다. 인장시험은 ASTM E8 기준 규격으로 상온과 고온에서 평가하였으며, 인장강도와 연신률은 각각 상온에서는 557 MPa, 25%이었으며, 고온 871°C에서는 165 MPa, 42%로 확인할 수 있었다. 피로시험은 20 KHz, R = -1 조건으로 실험한 결과 108 고주기 피로 사이클에서 상온의 피로강도는 190 MPa, 871°C 고온에서는 110 MPa로 약 80 MPa정도 피로강도가 낮아지는 확인할 수 있었다. 크리프 시험 온도와 응력조건은 1,093°C, 20.2 MPa에서 시험 결과 크리프 변형률(creep strain)은 11%, 파단 수명(rupture lifetime)은 112시간으로 확인할 수 있었다. 이러한 파괴거동을 분석한 결과 입계와 입내 복합 파괴현상이 관찰되었을 뿐 아니라 내부에 크리프 공동(cavities)들이 많이 분포되어 있는 것을 확인할 수 있었다.

영어초록

This study conducted tensile, fatigue, and creep tests to evaluate the high-temperature mechanical properties of KHR45A heat-resistant steel pipe material manufactured using centrifugal casting. Tensile tests were performed at room temperature and high temperature according to ASTM E8 standard specifications. The results showed that the tensile strength and elongation were 557 MPa and 25% at room temperature, and 165 MPa and 42% at 871°C, respectively. Fatigue tests were conducted at 20 kHz with R = -1. It was observed that the high-cycle fatigue strength at 108 fatigue cycles decreased by about 80 MPa, from 190 MPa at room temperature to 110 MPa at 871°C. Creep tests were conducted under conditions of 1,093°C and 20.2 MPa, resulting in a creep strain of 11% and a rupture lifetime of 112 hours. Fracture behavior analysis revealed a combination of intergranular and transgranular fractures, with significant creep cavity formation observed internally.

참고자료

· 없음