미소원공결함을 갖는 자동차 전륜구동 축재의 피로수명 예측 = fatigue Life Prediction of F.F. Drive Shaft Materials of Vehicle with Small Circular Defect
저자
발행기관
朝鮮大學校 機械技術硏究所(THE RESEARCH INSTITUTE OF MECHANICAL TECHNOLOGY CHOSUN UNIVERSITY)
학술지명
機械技術硏究(THE JOURNAL OF THE INSTITUTE RESEARCH OF MECHANICAL TECHNOLOGY)
권호사항
발행연도
1998
작성언어
Korean
주제어
KDC
550
자료형태
학술저널
수록면
23-50(28쪽)
제공처
소장기관
본 연구에서는 현재 생산되고 있는 자동차의 전륜 구동축재료 S43C와 S50C를 대상으로 회전굽힘피로시험을 통해 고주파열처리와 온도조건에 따른 피로크랙 전파거동을 고찰하고, Nisitani가 제안한 역학적 변수에 의해 재료상수를 구한 후 그 적용성을 검토해 보았다.
비열처리재 S43C 및 S50C의 피로한도는 각각 98.1MPa, 107.9MPa이었으며, 열처리재는 각각 147.1MPa, 156.9MPa로서 열처리 후 두 재료 모두 피로한도가 약 49MPa씩 증가하였으며, 저온(-30℃)에서의 피로수명은 상온(25℃)에서보다 두 재료 모두 비열처리재는 약 110%, 열처리재는 약 120% 증가하였다. 또한 본 재료에 실험으로부터 얻어진 재료상수를 Nisitani의 피로크랙전파속도 예측식에 적용하여 피로수명을 예측한 결과 고주파 열처리 여부와 실험온도 조건에 관계없이 약 5% 내외의 낮은 오차를 보이며 잘 일치함을 알았다.
In this study, the rotary bending fatigue test was carried out with two kinds of materials, S43C and S50C, using in the front engine and front drive shaft of vehicle.
The specimens were heat-treated by high frequency induction method and tested at +25℃ and -30℃ in order to look over the influence of the heat treatment and the temperatures.
The mechanical factor, C(2a)p, proposed by Nisitani was employed in the present study to compare the results of fatigue life obtained from experiment and prediction.
The fatigue limit of the as-received specimens S43C and S50C were 98.1MPa and 107.7MPa, and that of the heat-treated S43C and S50C were shown 147.1MPa and 156.9MPa respectably. It means that the fatigue limit was increased about 49MPa by high frequency heat treatment.
Fatigue lifes of the specimens tested at low temperature(-30℃) showed about 110% for as-received, 120% for heat-treated higher than at room temperature(25℃). It was found the crack length at onset or final fracture tested at low temperature was shorter than the crack length at room temperature(+25℃).
The fatigue lifes were predicted with an equation of the fatigue crack propagation proposed by Nisitani, d(da/dN)=C(2a)p, the results were found to be within 5.0% error by comparison with experimented results.
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