J-integral 을 이용한 저 탄소 강의 파괴 인성치 결정

Abstract

구조물의 설계에 필요한 파괴인성치를 구하기 위하여 선형탄성파괴 역학으로써는 비용과 시험기의 용량등이 문제가 되는 연성이 높은 재료인 SS41 steel의 파괴인성치를 비선형 파괴 역학인 J-integral를 이용하여서 구했다. J-integral방법에서 중요한 것은 크랙이 전파하는 순간을 찾는 것인데 20 A의 전류를 compact tension specimen에 공급하고 시편의 크랙끝에서의 potential difference기울기의 변화로써 찾았다. $J_{1c}$ 는 실험한 crack ratio 범위 (0.55 ∼ 0.65) 에서 거의 일정함을 보였고 파괴단면이 압연 방향에 수직이냐 평행이냐에 따라서 인장강도와 항복강도는 거의 비슷했지만 $J_{1c}$ 값을 전자가 후자에 비해서 1.3배 정도 크게 나왔다. slow stable crack growth의 양은 J-integral을 최대하중에서 계산하여 crack ratio와 두께에 따른 변화를 알아 보았다. 그 결과 crack ratio가 작을수록 두께가 얇을수록 커짐을 알았다.