고온압연과 QST(Quenching and Self-Tempering) 공정으로 제조된 H형강에 계장화 압입시험을 이용한 잔류응력 평가

국문 초록 (Abstract)

H 형강은 건축물, 해양플랜트 등 많은 분야에서 사용되는 구조용 철강 재료이다. 그 중, 해양구조물에 사용되는 H 형강은 고온압연과 QST(Quenching and Self-Tempering) 공정으로 제조 되어지고 있는데, 이러한 공정을 통해 만들어진 H형강은 미세조직이 제어되어 고강도 와 저온환경에서 요구되는 고인성을 가지게 된다. 그러나, 이러한 제조과정에서 잔류응력이 생성될 수 있다. 기존 연구에 따르면, 잔류응력은 재료 내부에 소성변형 또는 온도 구배에 따른 불균일한 부피변화로 생성될 수 있다. 잔류응력이 재료 내부에 존재하게 되면, 재료의 항복 강도보다 더 적은 강도가 가해졌음에도 소성변형이 일어날 수 있다. 따라서 재료의 신뢰성을 확보하기 위해서 잔류응력을 정확하게 측정해야한다. 추가로, H 형강이 재료로 사용될 때, 한 방향으로만 응력을 받는 것이 아니라 다양한 방향에서 다양한 응력을 받기 때문에, 잔류응력의 종류(compressive and tensile)와 크기를 정확하게 측정하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 비파괴적인 계장화 압입 시험을 이용하여 잔류응력 평가 기술을 개발하고, 고온압연과 QST 공정으로 제조된 H형강의 잔류응력을 평가하고자 한다. 또한, 홀드릴링에 의한 잔류응력 분포와 비교하여 계장화 압입 시험을 이용한 잔류응력 평가법의 신뢰성을 평가하고자 한다.