계장화 압입시험의 원리와 특성, 적용 (Instrumented indentation test)

목차

계장화 압입시험(Instrumented indentation test)
1. 계장화 압입시험
①기존의 물성 측정 시험법의 한계
②계장화 압입 시험법이란?
③ 계장화 압입시험의 적용 순서
2. 계장화 압입시험의 특성
① 계장화 압입시험법의 신뢰성
② 용접부의 물성평가 (국부적인 물성평가/ 특이현상 적용)
③가동 중 기기에 대한 시험 가능 (비파괴 시험)
④산업설비의 다양한 물성 평가 (용접부 잔류응력 평가)
⑤계장화 압입 시험기
3. 계장화 압입시험의 적용(정리)
①재료의 전체 변형속성 및 유동물성의 측정
②정량적인 잔류응력의 측정
③물성분포의 도식화
④용접부의 정량적인 평가와 그 분포의 예측
⑤정리
4. REFERENCE

본문내용

되는 잔류응력 유도 수직하중을 불석함으로써 정량적인 잔류응력을 측정 할 수 있다.
③물성분포의 도식화
계장화 압입시험을 통해 유동물성을 측정하여 일축인장시험과 비교하였다 그 결과 항복강도는 오차범위 10%내외, 인장강도는 5%내외의 정확도를 보였다 또한 국부적인 물성 측정이 가능하여 용접부와 같은 복잡한 물성 분포를 보이는 국소부의 유동물성 측정을 통해 물성분포를 도식화 하였다.
④용접부의 정량적인 평가와 그 분포의 예측
계장화 압입시험은 용접부 잔류응력의 정량적인 평가와 그 분포의 정확한 예측이 가능하며, 가동중인 설비에 비파괴적으로 직접 적용할 수 있는 장점이 있다. 또한 X-ray법 등의 기존 잔류응력 측정 방법과 달리 무응력 곡선을 얻기 위해 별도의 시편을 요구하지 않으며, 재료의 미세조직 또는 결정성에도 그 결과에 큰 영향이 없어 잔류응력의 측정이 요구되는 다양한 산업 및 연구 전반에 손쉽게 적용 될 수 있다.
⑤정리
계장화 압입시험법을 이용하면 기본적으로 소재의 경도 및 단성계수 측정이 가능한 것은 물론, 실제 산업현장에서 많이 요구되는 소재의 인장물성이나 잔류응력 측정이 가능하게 되었다. 또한 다양한 블라인드 테스트를 거쳐 그 우수성과 정확성을 입증하여, 다양한 산업 분야에서 실제 적용되고 있다.
또한 계장화 압입시험법은 물성 평가 과정이 간단하며, 현장 적용성이 뛰어난 장점으로 인해 다양한 분야에서 활용되고 있다. 기존의 기계적 물성 시험법들의 적용이 힘든 국부 영역의 물성 평가는 물론 마이크로, 나노스케일로의 확장을 통해 미세소자 및 부품의 물성 측정 및 신뢰성 평가에도 이용 가능하다. 특히 나노스케일에서는 나노 공정의 손상 분석과 역학 특성 평가를 통한 공정 개선에도 활용될 전망이다. 또한 온도 및 환경 제어를 통한 극한 환경에서의 기계적 물성 평가에도 적용 가능하다.
뿐만 아니라 사용 중인 설비 및 구조물의 신뢰성 평가에도 계장화 압입시험법의 적용이 가능하다. 기존의 파괴적인 시험법들은 표준 형태의 시편을 채위해야 하므로 사용중인 설비의 재료 적합성 또는 열화도에 따른 수명 평가에 적용할 수 없는 문제점이 있지만 계장화 압입시험법은 시편 채위없이 비파괴적으로 물성평가가 가능하고, 설비의 사용 기간 동안 지속적으로 재료 열화에 따른 물성의 변화를 측정할 수 있어 수명 및 건전성 평가에도 적용 가능하다. 또한 시험법이 간단하기 때문에 기존의 시험법들에 비해 시간 및 비용을 절감할 수 있다. 이미 국내외적으로 발전설비나 플렌트의 대형 배관 등에서 용접부와 같은 취약부의 사용전 재료 적합성 평가나 설비의 사용중 건전성 평가에 계장화 압입시험법이 적용되어 그 우수성과 정확성이 입증된바 있다.
4. REFERENCE
◎http://cafe.naver.com/ha2167.cafe?iframe_url=/ArticleRead.nhn%3Farticleid=6387 (신재생에너지의 미래를 위하여 네이버 카페)
◎http://www.kosen21.org (한민족과학기술네트워크 검색자료-재료 연구 및 개발을 위한 계장화 압입시험)
◎http://www.buynp.or.kr/asp/includes/lib_download.asp?dFile=%C0%E5%BA%F1%BC%D2%
B0%B3(RRT%B0%E1%B0%FA%20%C6%F7%C7%D4).pdf&dPath=/UPLOAD/product/C000000206/CA00002998 (계장화압입시험법의 특징)
◎비파괴검사학회지 v.26, no.5 /계장화 압입시험: 금속재료의 유동 응력-변형률과 잔류응력 평가를 위한 신 비파괴 측정 기술
◎EBN산업뉴스/ 2004년 10월 4일자/ '철강용접 잔류응력 비파괴 검증법 개발'

키워드

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