KR102047065B1 - 미세홈이 있는 소형시편을 이용한 크리프 균열성장 물성 측정 장치 및 방법 - Google Patents

미세홈이 있는 소형시편을 이용한 크리프 균열성장 물성 측정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미세홈이 있는 소형시편을 이용한 크리프 균열성장 물성 측정 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한 크리프 균열성장 물성 측정 장치는 상기 시편의 가장자리가 안착되고, 중앙에는 하부 다이홀이 형성되는 하부 다이; 상기 하부 다이의 상부에 결합되어 상기 시편을 고정시키는 상부 다이; 및 상기 상부 다이의 중앙에 형성된 상부 다이홀에 삽입되어 상기 시편의 상면을 가압하는 펀칭수단을 포함하고, 상기 시편의 하면에는 크리프 균열성장 물성측정을 위하여 반타원형의 미세홈이 가공될 수 있다.

Description

미세홈이 있는 소형시편을 이용한 크리프 균열성장 물성 측정 장치 및 방법{Estimation Apparatus and Method of Creep Crack Rate and Relevant Growth Fracture Parameters for Small Punch Specimen with a Micro Groove}
본 발명은 크리프 균열성장 물성 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미세홈이 있는 소형시편을 이용한 크리프 균열성장 물성 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
고온에서 운전되는 설비 및 플랜트에서는 크리프 손상 및 용접 결함 관련된 문제가 빈번히 발생한다. 일반적으로 사용 중인 고온 설비에서 균열이 발견되면 용접 보수 또는 교체로 균열부를 즉시 제거한다.
그러나, 균열이 내부에 생기거나 작업조건에 대한 접근성이 제한될 때에는 용접으로 설비를 보수하기 어렵다. 이러한 경우, 현장에서는 설비를 교체할 때까지 균열이 있는 설비를 사용할 수 밖에 없다. 따라서, 설비의 정확한 잔여 균열성장 수명평가는 설비의 안전성을 평가하는데 꼭 필요하다.
플랜트에서 운전중인 설비에서 크리프 물성과 크리프 군열성장 거동을 평가하는 것은 고온에서 운전되는 설비 및 엔지니어링 구조물에 대한 안전운영과 잔여수명평가에서 가장 중요한 관심사 중 하나이다. 대부분의 데이터는 일축 인장 크리프 시험 또는 CT(Compact Tension)시편을 사용한 기존의 크리프 균열성장시험과 같은 표준화된 시험에 의해 얻어지는데, 이러한 시험은 가동하는 설비로부터 추출할 수 없을 만큼의 충분한 양의 재료를 요구하고 있다.
이때, 충분한 양의 재료를 취득하여 시편을 가공할 수 없는 경우에는 표준 크기의 시편을 사용하여 크리프 균열성장 시험을 수행하는데 어려움이 있다. 따라서, 기존의 크리프 균열성장시험법의 한계를 극복한 새로운 시험을 개발할 필요가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1198392호(2012.10.31. 등록)
본 발명은 크리프 균열성장 거동을 평가하기 어려운 설비와 구조물에서의 열 영향부 또는 얇은 두께의 부품과 같은 국부적인 영역에서의 크리프 균열성장 특성을 소형시편을 이용하여 측정할 수 있는 미세홈이 있는 소형시편을 이용한 크리프 균열성장 물성 측정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 의한 크리프 균열성장 물성 측정 장치는 소형의 시편의 크리프 균열성장을 측정하는 물성 측정 장치에 있어서, 상기 시편의 가장자리가 안착되고, 중앙에는 하부 다이홀이 형성되는 하부 다이; 상기 하부 다이의 상부에 결합되어 상기 시편을 고정시키는 상부 다이; 및 상기 상부 다이의 중앙에 형성된 상부 다이홀에 삽입되어 상기 시편의 상면을 가압하는 펀칭수단을 포함하고, 상기 시편의 하면에는 크리프 균열성장 물성측정을 위하여 반타원형의 미세홈이 가공될 수 있다.
상기 펀칭수단은, 상기 상부 다이홀에 삽입되어 상기 시편의 상면과 접촉하는 펀칭볼; 및 상기 펀칭볼의 상부를 가압하는 펀치를 포함할 수 있다.
상기 미세홈은 레이저를 이용하여 가공될 수 있다.
상기 시편의 미세홈은 하기 [수학식1]의 응력확대계수를 계산하고 치수를 결정하여 가공될 수 있다.
[수학식1]
Figure 112017048007146-pat00001
(K: 응력확대계수, v: 프아송의 비, P: 작용하중, t: 시편두께, R: 하부 다이홀의 반경, r: 시편과 작용하중을 받는 펀칭수단의 접촉면적의 반경, a: 미세홈 깊이, c: 미세홈 폭의 1/2, Φ: 미세홈 부분의 각도, Fsp : 보정계수)
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상기 응력확대계수의 미세홈 형상비(a/c)는 0.5일 수 있다.
상기 응력확대계수에서 미세홈 깊이비(a/t)는 0.1 내지 0.3일 수 있다.
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본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 의한 크리프 균열성장 물성 측정 방법은 소형의 시편의 크리프 균열성장을 측정하는 물성 측정 방법에 있어서, 상기 시편의 표면에 크리프 균열성장을 위하여 반타원형으로 미세홈을 가공하는 단계; 및 상기 시편에 하중을 가하여 크리프의 균열성장 물성에 대한 데이터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
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상기 시편의 미세홈은 하기 [수학식1]의 응력확대계수를 계산하고 치수를 결정하여 가공될 수 있다.
[수학식1]
Figure 112017048007146-pat00012
(K: 응력확대계수, v: 프아송의 비, P: 작용하중, t: 시편두께, R: 하부 다이홀의 반경, r: 시편과 작용하중을 받는 펀칭수단의 접촉면적의 반경, a: 미세홈 깊이, c: 미세홈 폭의 1/2, Φ: 미세홈 부분의 각도, Fsp : 보정계수)
상기 응력확대계수의 미세홈 형상비(a/c)는 0.5일 수 있다.
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상기 응력확대계수에서 미세홈 깊이비(a/t)는 0.1 내지 0.3일 수 있다.
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본 발명의 일 실시예에 따르면, 크리프 균열성장 거동을 평가하기 어려운 설비와 구조물에서의 열 영향부 또는 얇은 두께의 부품과 같은 국부적인 영역에서의 크리프 균열성장 물성을 소형시편을 이용하여 측정할 수 있다.
또한, 적은 양의 재료를 소모하는 소형시편을 이용하여 크리프 균열성장 물성을 측정하기 때문에, 실험 시간이 짧아지고 시편을 채취한 구조물의 손상 가능성이 작은 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 크리프 균열성장 물성 측정 장치의 요부를 보인 단면도.
도 2는 시편에 가공된 균열을 예시적으로 보인 도면.
도 3은 다양한 미세홈 형상비(a/c)를 갖는 균열의 균열내부 위치에 따른 응력확대계수를 보인 그래프.
도 4는 다양한 미세홈 깊이비(a/t)를 갖는 균열의 균열내부 위치에 따른 응력확대계수를 보인 그래프.
도 5는 두께가 0.5mm 및 1.0mm인 시편에서의 미세홈 깊이비(a/t)에 따른 응력확대계수를 보인 그래프.
도 6은 크리프 균열성장 물성을 평가하기 위한 방법을 보인 도면.
도 7은 방향성 니켈 기초 합금에 도 6의 방법을 적용한 것으로 보인 도면.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 의한 미세홈이 있는 소형시편을 이용한 크리프 균열성장 물성 측정 장치 및 방법의 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 크리프 균열성장 물성 측정 장치의 요부를 보인 단면도이고, 도 2는 시편에 가공된 미세홈을 예시적으로 보인 도면이다.
이에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 크리프 균열성장 물성 측정 장치는 시편(10)의 가장자리가 안착되고, 중앙에는 하부 다이홀(32)이 형성되는 하부 다이(30); 하부 다이(30)의 상부에 결합되어 시편(10)을 고정시키는 상부 다이(40); 상부 다이(40)의 중앙에 형성된 상부 다이홀(42)에 삽입되어 시편(10)의 상면과 접촉하는 펀칭볼(22); 및 펀칭볼(22)의 상부를 가압하는 펀치(20)를 포함하고, 시편(10)의 하면에는 크리프 균열성장 물성측정을 위하여 반타원형의 미세홈(12)이 가공될 수 있다.
본 실시예에서 설명하는 크리프 균열성장 물성 측정 장치는 소형 펀치 시험기(SP tester)를 일 예로 든 것이며, 소형의 시편(10)을 시험할 수 있는 장치라면 어떠한 것이라도 채용될 수 있다. 본 크리프 균열성장 물성 측정 장치는 전체적으로 실린더 형상으로 형성된다. 본 실시예에서는 소형의 시편(10)으로서 얇은 판(10mmⅩ10mmⅩ0.5mm)을 사용하였는데, 소형 시편(10)이란 두께가 2mm 이하로 충분히 얇으며 반타원형의 미세홈(12)을 가공하였을 때 미세홈(12)의 끝단 전체에 걸쳐 매개변수 값이 일정하게 유지될 수 있는 시편을 말한다.
하부 다이(30)의 중앙에 형성된 하부 다이홀(32)은 상부로부터 가압되는 시편(10)의 처짐이 발생하면서 변형될 수 있는 공간을 형성한다. 즉, 시편(10)은 펀치(20)의 작용하중에 의해 펀칭볼(22)과 접촉하면서 미세홈(12)이 형성된 부분을 중심으로 하방으로 처짐이 발생할 수 있다. 이때, 시편(10)의 처진 부분은 하부 다이홀(32) 상에 위치함으로써 하부 다이(30)와 간섭이 발생하지 않게 된다.
또한, 하부 다이홀(32)은 이하에서 설명하겠지만, R의 반경을 가진다. 하부 다이홀(32)의 반경 R은 응력확대계수
Figure 112017048007146-pat00023
를 결정하는 데에 하나의 변수로 사용된다.
하부 다이(30)는 시편(10)의 가장자리가 안착되어 지지하는 역할을 하고, 하부 다이(30)의 상부에는 도 1에서와 같이 상부 다이(40)가 결합되어 시편(10)을 고정시키게 된다. 즉, 시편(10)의 가장자리는 상하면이 각각 상부 다이(40)와 하부 다이(30)에 의해 밀착되어 시편(10)이 시험과정에서 안정적으로 고정될 수 있도록 한다.
상부 다이(40)의 중앙에도 상부 다이홀(42)이 형성되는데, 상부 다이홀(42)은 하부 다이홀(32)보다 상대적으로 작은 직경을 가진다. 상부 다이홀(42)에는 시편(10)에 하중을 가하기 위한 펀치(20)와 펀칭볼(22)이 각각 배치된다.
펀칭볼(22)은 상부 다이홀(42) 상에서 하부에 위치하고 펀칭볼(22)의 상부는 펀치(20)에 의해 가압된다. 펀칭볼(22)은 펀치(20)에 의해 가압되면서 시편(10)의 상면과 면접촉을 하면서 시편(10)의 크리프 균열성장이 발생하도록 한다. 여기에서, 균열성장이란 미세홈(12)이 가공된 후 펀치(20)에 의해 하중이 가해지면서 발생한 균열이 성장하는 거동을 말한다.
시편(10)의 크리프 균열성장을 측정하기 위해 시편(10)의 표면, 즉 하면에는 미세홈(12)이 가공된다. 미세홈(12)은 시편(10)의 하면에 레이저 등을 이용하여 형성되는 것으로서, 도 1 및 도 2에서와 같이 반타원형으로 형성될 수 있다. 물론, 미세홈(12)은 상술한 레이저에 의해서만 형성되는 것은 아니고 아래에서 설명할 조건만 만족한다면 어떠한 수단을 이용하여 형성하더라도 관계없다.
본 실시예에서 시편(10)에 형성하는 미세홈(12)을 반타원형으로 형성한 것은 최초에 형성된 미세홈(12) 형상에서 시간이 경과함에 따라 미세홈(12)이 성장방향에 대하여 끝단에서 균일한 속도로 성장되도록 하기 위함이다. 예를 들어, 미세홈(12)이 직사각형 형상으로 형성될 경우에는 중앙부에서의 균열성장과 양측부에서의 균열성장이 서로 다르기 때문에 미세홈(12)의 성장을 균일하게 파악할 수 없는 문제가 없다. 따라서, 본 실시예에서는 미세홈(12)이 방사상으로 균일하게 성장할 수 있도록 반타원형으로 형성한 것이다.
다음으로, 시편(10)의 시험을 위한 미세홈(12) 형상의 적절한 범위는 탄성 유한요소해석 등을 통해 결정된다. 이하에서는 유한요소해석을 통해 얻은 매개변수의 범위에 대해서 설명하고자 한다.
먼저, 응력확대계수
Figure 112017048007146-pat00024
는 하기 [수학식1]에 의해 구해진다. 응력확대계수는 물체에 힘이 가해졌을 때 균열 부위에 나타나는 응력 상태의 심각도 또는 위해도(severity for the stress state)를 표현하는 파라미터이다. 다시 말해, 균열 전단부위에서의 응력장(stress field)의 강도(strength)를 나타내는 물리량으로서, 동일한 힘이 작용했을 때, 균열의 길이가 클수록
Figure 112017048007146-pat00025
값이 커지게 되고 균열 부근에 나타나는 응력에 의한 심각성이나 위해도가 커진다. 응력확대계수는 균열의 길이와 인장력 형태의 작용응력 값으로부터 구해지며, 균열 선단의 특이성을 표현하는 물리량으로서 응력장의 강도를 나타낸다.
[수학식1]
Figure 112017048007146-pat00026
Figure 112017048007146-pat00027
(K: 응력확대계수, v: 프아송의 비, P: 작용하중, t: 시편두께, R: 하부 다이홀의 반경, r: 시편과 작용하중을 받는 펀칭수단(펀칭볼)의 접촉면적의 반경, a: 미세홈 깊이, c: 미세홈 폭의 1/2, Φ: 미세홈 부분의 각도, Fsp : 보정계수)
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한편, 파괴매개변수
Figure 112017048007146-pat00031
는 하기 [수학식3]에 의해 구해진다.
[수학식3]
Figure 112017048007146-pat00032
여기에서
Figure 112019106165205-pat00039
는 소규모 크리프(small scale creep)에서의 균열성장을 측정하기 위해 도입된 매개변수이다. 소규모 크리프는 균열성장에 있어서 시간이 오래 걸리고 길게 나타나며 균열성장에 큰 영향을 미친다. 또한,
Figure 112019106165205-pat00040
는 광역 크리프(extensive creep)에서의 균열성장을 측정하기 위해 도입된 매개변수이다. 결국, 상기 [수학식3]은 소규모 크리프 뿐만 아니라 광역 크리프에서의 균열성장을 묘사함으로써, 전체 크리프 균열성장을 반영할 수 있게 된다.
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이하에서는 도 3 내지 도 7을 참조하여 상술한 매개변수에 대한 실제 실험결과에 대해서 살펴보기로 한다.
도 3은 다양한 미세홈 형상비(a/c)를 갖는 균열의 균열내부 위치에 따른 응력확대계수를 보인 그래프이고, 도 4는 다양한 미세홈 깊이비(a/t)를 갖는 균열의 균열내부 위치에 따른 응력확대계수를 보인 그래프이며, 도 5는 두께가 0.5mm 및 1.0mm인 시편에서의 미세홈 깊이비(a/t)에 따른 응력확대계수를 보인 그래프이고, 도 6은 크리프 균열성장 물성을 평가하기 위한 방법을 보인 도면이며, 도 7은 방향성 니켈 기초 합금에 도 6의 방법을 적용한 것으로 보인 도면이다.
도 3을 참조하면, 응력확대계수
Figure 112017048007146-pat00041
값은 자유표면과 매우 가까운 위치를 제외하고 미세홈 형상비(a/c)가 0.50 일 때 균열 내부의 위치의 변화(각도 변화)에 따라 가장 안정한 값을 나타낸다. 즉, 미세홈 형상비(a/c)가 0.40, 0.67, 0.80 일 때에는 응력확대계수가 균열 내부의 위치의 변화에 따라 변화되는 것으로 나타났으나, 0.50 일 때에는 큰 변화없이 안정적인 값을 보인다. 이는 시편(10)을 이용한 크리프 균열성장 시험에서 시편(10)의 초기 미세홈(12)이 0.50의 형상비를 갖는 것이 가장 적합함을 나타낸다.
도 4를 참조하면, 시편(10)의 두께에 대해 미세홈 깊이비(a/t)가 0.10에서 0.30의 범위에서 미세홈 깊이비가 증가할수록
Figure 112017048007146-pat00042
값은 증가되었으나, 시편(10)의 두께에 대해 미세홈 깊이비가 0.30보다 커질 때
Figure 112017048007146-pat00043
값이 감소되는 경향을 보였다. 또한,
Figure 112017048007146-pat00044
는 균열내부 대부분의 위치에서 거의 일정했다. 반타원형의 균열이 0.50의 형상비를 유지하면서 균열이 성장한다고 가정하면 균열성장 시험은 미세홈 깊이비가 0.10에서 0.30으로 증가될 때에 가장 효과적으로 수행될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에서 제안하는 시편(10)을 이용한 크리프 균열성장 시험에서 시편(10) 두께에 대한 미세홈 깊이비(a/t)의 최적 범위는 0.10에서 0.30이다. 이는 다른 조건하에서 유한요소해석을 하였을 때, 미세홈 깊이비의 최적 범위 내에서
Figure 112017048007146-pat00045
는 약간 증가하지만 유사한 경향을 보여주기 때문이다.
Figure 112017048007146-pat00046
값이 크게 변하지 않는다면, 시편(10)으로 크리프 균열성장을 수행하는 동안
Figure 112017048007146-pat00047
매개변수 값이 안정적인 값을 유지함으로써 크리프 균열성장 거동실험의 실험오차를 줄여 주게 된다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 유한요소해석으로 얻은 균열 매개변수를 기반으로, 시편(10)은 레이저에 의해 미세홈(12)이 가공된다. 본 실시예에 따른 크리프 균열성장 시험방법은 미세홈(12)이 성장하는 도중에 시험을 중지하고, 주사전자현미경(SEM) 또는 금속현미경을 통해 최종 균열 길이를 측정한다. 이와 같이, 현미경을 통해 구한 초기 균열길이와 최종 균열길이 그리고 시험시간으로 구한 평균 균열성장률은
Figure 112017048007146-pat00048
와
Figure 112017048007146-pat00049
로 표현되는 평균 매개변수에 의해서 특성화된다. 한번의 시험은
Figure 112017048007146-pat00050
에 대한 균열성장률 그래프에서 하나의 포인트를 제공한다.
이상에서 살펴본 균열 가공법을 이용하여 시편을 가공하고 정하중으로 다양한 조건 하에서 소형펀치 크리프 시험을 수행할 수 있다. 그리고, 금속학적 미세조직분석을 통해 크리프 균열 성장률을 평가할 수 있고, 소형펀치 시험으로 얻은 결과와 기존의 크리프 균열성장 시험으로 얻은 결과의 상관관계 함수를 도출할 수 있다. 그러면, 기존의 시험법으로 크리프 균열성장 거동을 평가하기 어려운 설비와 구조물의 열 영향부 또는 두께가 얇은 부품과 같은 조건에서의 크리프 균열성장 특성을 직접 측정할 수 있는 장점이 있다.
상기에서는 본 발명의 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 시편 12 : 미세홈
20 : 펀치 22 : 펀칭볼
30 : 하부 다이 32 : 하부 다이홀
40 : 상부 다이 42 : 상부 다이홀

Claims (14)

  1. 소형의 시편의 크리프 균열성장을 측정하는 물성 측정 장치에 있어서,
    상기 시편의 가장자리가 안착되고, 중앙에는 하부 다이홀이 형성되는 하부 다이;
    상기 하부 다이의 상부에 결합되어 상기 시편을 고정시키는 상부 다이; 및
    상기 상부 다이의 중앙에 형성된 상부 다이홀에 삽입되어 상기 시편의 상면을 가압하는 펀칭수단을 포함하고,
    상기 시편의 하면에는 크리프 균열성장 물성측정을 위하여 반타원형의 미세홈이 가공되며,
    상기 시편의 미세홈은 하기 [수학식1]의 응력확대계수를 계산하고 치수를 결정하여 가공되는 것을 특징으로 하는 미세홈이 있는 소형시편을 이용한 크리프 균열성장 물성 측정 장치.
    [수학식1]
    Figure 112018065014605-pat00080

    (K: 응력확대계수, v: 프아송의 비, P: 작용하중, t: 시편두께, R: 하부 다이홀의 반경, r: 시편과 작용하중을 받는 펀칭수단의 접촉면적의 반경, a: 미세홈 깊이, c: 미세홈 폭의 1/2, Φ: 미세홈 부분의 각도, Fsp : 보정계수)
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 펀칭수단은,
    상기 상부 다이홀에 삽입되어 상기 시편의 상면과 접촉하는 펀칭볼; 및
    상기 펀칭볼의 상부를 가압하는 펀치를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세홈이 있는 소형시편을 이용한 크리프 균열성장 물성 측정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 미세홈은 레이저를 이용하여 가공되는 것을 특징으로 하는 미세홈이 있는 소형시편을 이용한 크리프 균열성장 물성 측정 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 응력확대계수의 미세홈 형상비(a/c)는 0.5인 것을 특징으로 하는 미세홈이 있는 소형시편을 이용한 크리프 균열성장 물성 측정 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 응력확대계수에서 미세홈 깊이비(a/t)는 0.1 내지 0.3인 것을 특징으로 하는 미세홈이 있는 소형시편을 이용한 크리프 균열성장 물성 측정 장치.
  8. 삭제
  9. 소형의 시편의 크리프 균열성장을 측정하는 물성 측정 방법에 있어서,
    상기 시편의 표면에 크리프 균열성장을 위하여 반타원형으로 미세홈을 가공하는 단계; 및
    상기 시편에 하중을 가하여 크리프의 균열성장 물성에 대한 데이터를 획득하는 단계를 포함하고,
    상기 시편의 미세홈은 하기 [수학식1]의 응력확대계수를 계산하고 치수를 결정하여 가공되는 것을 특징으로 하는 미세홈이 있는 소형시편을 이용한 크리프 균열성장 물성 측정 방법.
    [수학식1]
    Figure 112018065014605-pat00062

    (K: 응력확대계수, v: 프아송의 비, P: 작용하중, t: 시편두께, R: 하부 다이홀의 반경, r: 시편과 작용하중을 받는 펀칭수단의 접촉면적의 반경, a: 미세홈 깊이, c: 미세홈 폭의 1/2, Φ: 미세홈 부분의 각도, Fsp : 보정계수)
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 응력확대계수의 미세홈 형상비(a/c)는 0.5인 것을 특징으로 하는 미세홈이 있는 소형시편을 이용한 크리프 균열성장 물성 측정 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 응력확대계수에서 미세홈 깊이비(a/t)는 0.1 내지 0.3인 것을 특징으로 하는 미세홈이 있는 소형시편을 이용한 크리프 균열성장 물성 측정 방법.
  14. 삭제
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