Abstract
Rotating bending fatigue tests of an authentic steel 304 were performed at various temperatures such as room temperature, $538^{\circ}$ and $593^{\circ}C$. The plastic replica method was also applied in order to estimate the fatigue life on the basis of serial observation of small fatigue crack initiation and growth on the pit specimen surface. The fatigue crack growth behavior of 304 stainless steel was investigated within the frame work of elastic-plastic fracture mechanics within a narrow scatterband in spite of different stress levels at elevated temperature as at room temperature. The growth law of small surface crack is determined uniquely by the term. $\DELTA\sigma^{n}a$ where $\DELTA\sigma$ is the stress amplitude, a is the crack length, and n is a constant. It is found that the small crack growth behavior is basically equivalent to the S-$N_{f}$ relationship, where S and $N_{f}$ are stress and number of cycles to failure, and the fatigue life prediction is in good agreement with the experimental results.
본 연구에서는 고온기기의 구조용 부재로 널리 사용되고 있는 304스테인리스 강을 선택하여 상온, $538^{\circ}C$($1000^{\circ}$ F) 및 $593^{\circ}C$($1100^{\circ}C$ F) 고온하의 작은 표면노치 시험편 에서 발생한 표면 피로 균열의 성장거동을 레플리카법에 의하여 상세히 관찰측정하여 파괴역학적으로 해석 연구하고자 한다. 즉 피로균열의 성장특성을 ....$\DELTA\sigma^{n}$a의 매 개변수를 도입하여 정량적으로 평가하고, 수명예측을 실시하여 그 유용성을 비교검토 하였다. 또한 피로균열의 성장에 관한 실험결과 자료들을 PC를 이용하여 전산하고 도식화함으로써 파괴역학적 설계에 유용한 기초적 자료를 제시하고자 하였다.
