Abstract
In this study, tensile tests were carried out on materials (A516-60, A283-C, A285-C, and SB410) for structural and pressure vessels at temperatures of $20^{\circ}C$, $-20^{\circ}C$, and $-40^{\circ}C$, and the changes in the mechanical properties were analyzed. Compared to the results at $20^{\circ}C$, the average yield stress increased by 6.4% and 7.5% at $-20^{\circ}C$ and $-40^{\circ}C$ for A516-60, while the average tensile stress increased by 1.3% and 4.1%, respectively. The average elongation decreased by 4.7% and 20.4% at these temperatures. In the case of A283-C, the average yield stress increased 8.8% and 9.8%, the average tensile stress increased by 4.1% and 5.9%, and the average elongation rate decreased by 7.4% and 9.9% at $-20^{\circ}C$ and $-40^{\circ}C$, respectively. For A285-C, the average yield stress increased by 1.8% and 8.6%, and the average tensile stress increased by 2.6% and 5.3%, respectively, but there was little change in the average elongation. Finally, for SB410, the average yield stress increased by 7.1% and 11.8%, the average tensile stress increased by 4.3% and 5.5%, but the average elongation rate decreased by 8.7% and 13.5%, respectively.
본 연구에서는 구조 및 압력용기용 소재 A516-60, A283-C, A285-C, SB410 에 대하여 상온 $20^{\circ}C$ 대비 저온영역, $-20^{\circ}C$와 $-40^{\circ}C$에서 인장시험을 수행하고 기계적 물성변화를 정리 및 분석하였다. 결과를 분석하면, A516-60의 경우, 상온 $20^{\circ}C$에서 저온 $-20^{\circ}C$ 및 $-40^{\circ}C$로 진입 시 평균 항복응력은 각각 6.4 % 및 7.5 % 증가하였고 평균 인장응력은 1.3 % 및 4.1 % 증가하였다. 반면, 평균 연신율은 상온상태 대비 각각 4.7% 및 20.4 % 감소하였다. A283-C의 경우, 평균 항복응력은 각각 8.8 % 및 9.8 % 증가함을 보였고 평균 인장응력 또한 각각 4.1 % 및 5.9 % 증가하였으나, 평균 연신율은 각각 7.4 % 및 9.9 % 감소하였다. A285-C 또한 평균 항복응력은 각각 1.8 % 및 8.6 % 증가하였고 평균 인장응력 또한 각각 2.6 % 및 5.3 % 증가하였으나 평균 연신율의 경우 거의 변화가 없는 것으로 나타났다. 마지막으로 SB410의 경우, 평균 항복응력은 각각 7.1 % 및 11.8 % 증가하였고 평균 인장응력은 각각 4.3 % 및 5.5 % 증가하였으나 평균 연신율은 각각 8.7 % 및 13.5 % 감소를 보였다. 한편, 저온 $-40^{\circ}C$로 진입 시, A516-60과 SB410의 평균 연신율은 상온상태 대비 각각 20.4 % 및 13.5 %의 급격한 감소를 보였으며 $-20^{\circ}C$에서 $-40^{\circ}C$ 로 온도 저하 시, 취성이 급격히 증가하는 것으로 사료된다.