Analysis of the Effects of Thermal Aging on the Material Strength and Fracture Toughness of Service-Exposed Ferritic-Martensitic Steels

본 연구에서는 Mod.9Cr-1Mo(ASME Grade 91)강 및 9Cr-2W(ASME Grade 92)강을 대상으로 인장시험 및 파괴인성(J-R) 시험을 통해 재료강도, 연성, 및 파괴거동에 열노화가 미치는 영향에 대해 분석하였다. 국내 가동 중인 초임계(SC) 화력발전소의 재열증기 배관계통에서 채취한 열노화를 겪은 Gr.91강(73,716시간) 및 Gr.92강(88,046시간) 재료 시편을 인장시험에 사용하였고, 동 시험 데이터와 가동이력을 겪지 않은 신재의 시험 결과를 비교 분석하였다. 또한, 고온 설계(ETD) 기술기준에서 제공된 물성치와 비교 분석하였는데 ETD 기술기준의 물성치는 비보수적인 값으로 확인되어 추가 시험 및 분석이 필요한 것으로 나타났다. 신재 및 열노화를 겪은 FM강에 대해 ETD 기술기준에는 등재되어 있지 않은 파괴인 성 물성과 관련하여 일련의 J-R 시험을 통해 파괴인성 물성을 제시하였고, 열노화가 파괴인성 거동에 미치는 영향을 분석하였다.