두콜

두콜 또는 "D"-강은 다양한 구성의 고강도의 저합금강 여러 개의 이름이며, 1920년대 초반부터 스코틀랜드의 회사인 데이비드 콜빌 & 선즈, 마더웰에 의해 처음 개발되었다.

신청서에는 군함 선체 구조와 경량 장갑, 도로 교량, 기관차 증기 보일러, 원자로를 포함한 압력 선박 등이 포함되었다.

역사

원래의 두콜 또는 "D"-철강은 망간-실리콘 강철로, 1차 세계대전 직후 데이비드 콜빌 & 선즈가 개발한 새로운 표준 건설용 강철의 강화된 버전이다.^[a]

그것은 영국 해군성 "HT" (High Indension, High Indension) 철강, 조선 및 경무선 철강이 c1900을 개발하여 WWI 말기까지 사용한 개선이었다.HT는 소량의 니켈을 함유한 탄소강으로, 균열 없이 더 큰 수준으로 경화시킬 수 있었다(즉, "강화성" 증가).예를 들어 독일 "저율" 니켈강과 미국 고인장강(HTS)과 같은 외국 유사강들은 크롬, 바나듐, 몰리브덴을 사용한 보다 복잡한 합금이었다.^{[3][better source needed]}

약 1945년까지 두콜은 일반적으로 합금 원소로 망간과 실리콘만을 함유하고 있었다.보다 최근의 용접 가능 등급(Ducol W21, W25, W30, W30 등급 A&B)에는 니켈, 크롬, 구리, 몰리브덴, 바나듐의 양이 다양하다.

구성

다양한 두콜형강의 구성

등급	% C	% Mn	% Si	% P	% S	% Ni	% Cr	% Mo	% Cu	% V	메모들
영국 해군 "HT" 강철	0.35~0.40	0.8~1.2	0.15								[4]
§R. 스미다 다리	0.24~0.30	1.4~1.6									[5]
IJN 두콜	0.25~0.30	1.20~1.60	?								[6]
두콜, RN "D"-강철	0.24~0.30	1.50	0.06~0.10	자취를 감추다	자취를 감추다						[5]
§첼시 다리	0.25	1.52	0.13	0.03	0.03				0.36		[7]
두콜 W21	0.23	1.7				0.5max	최대 0.25개				[8]
두콜 W25	최대 0.2개	최대 1.5개				0.5max	0.3max	0.3max			[8]
두콜 W30	최대 0.18개	최대 1.4개				0.5max	최대 0.8	최대 0.25개	0.5max	0.1max	[8]
두콜 W30 A등급	0.11~0.17	1.0~1.5	0.4 max			최대 0.7개	0.4~0.7	0.2~0.28	0.3max	0.04~0.12	[8]
두콜 W30 B급	0.09~0.15	0.9~1.5	0.4 max			0.7~1.0	0.4~0.7	0.2~0.28	0.3max	0.04~0.12	[8]
§사이즈웰 'A'	0.1	1.4	?			0.2	0.5	0.25		0.1	[9]

용접성

비록 두콜의 현대적인 성적은 '용접 가능'으로 불리고 있지만, 이것이 반드시 '용접이 용이함'을 의미하는 것은 아니다.듀콜 30으로 만들어진 실린더에서 폭발이 일어났다는 1970년 보고서에 따르면 두콜 W30에서는 용접 후 열처리가 충분한 온도(675C)에서 이루어지지 않는 한 용접부에서 열영향부(HAZ)의 부서짐 현상이 발생한다.^[10]

또한 1920년대 제품도 용접이 가능했지만('용접이 가능한' 제품) 의심스러운 결과가 나왔다.일본 해군은 올 용접된 두콜 구조 요소를 이용해 대형 군함을 건조했고, 이 때문에 모가미급 순양함에는 순식간에 심각한 문제가 생겼다.[표창 필요한]

적용들

배

두콜은 일반 건설과 어뢰 공격 모두에서 격벽과 영국, 일본, 그리고 아마도 이탈리아 해군을 포함한 여러 나라의 군함에서 가벼운 무기로 사용되어 왔다.^[11]2차 세계대전 이후 상업용 조선강철이 가장 높은 등급을 받은 것은 이런 종류의 강철에 근거한 것이었다.^[12]

로열 네이비

두콜강은 무게 절감을 위해 HMS 넬슨과 HMS 로드니(1927년)에 사용됐으며, 대형포 발사 당시 초기 구조적 손상에 기여했을 가능성이 있다.^[13]

그것은 마지막 전함에서 영국의 반토페도 시스템 설계 관행에 사용되었다.내부 선체와 어뢰 격벽, 내부 데크는 HTS의 초강력 형태인 두콜 또는 'D'급 강철로 만들어졌다.기상 갑판과 격벽 등 킹조지 V급 전함의 하중을 견디는 부분은 대부분 두콜로^[14] 만들어졌다.

HMS Arc Royal의 완전 밀폐된 장갑 격납고와 그것이 지지한 장갑 비행 갑판은 두콜로 건설되었다.^{[citation needed]}

해군 함정에 사용되는 기타 유형의 장갑:

• HTS = 고텐실 강재
• STS = 특수 처리용 강철 = 균질형 장갑

일본 제국 해군

일본 제국 해군(IJN)은 일본 홋카이도 무로란에서 일본제철소(Japan Steel Works)의 인가를 받아 만든 두콜을 상당 부분 활용했는데 이 회사는 비커즈, 암스트롱 휘트워스, 미쓰이로부터 투자를 받아 설립되었다.^[15]

모가미급 순양함은 원래 두콜 벌크헤드가 모두 용접된 뒤 선체와 용접된 형태로 설계됐다.선체 구조 부분에 사용된 전기용접으로 인한 결함은 변형을 초래했고, 주포 터렛은 제대로 훈련할 수 없었다.그들은 리벳으로 된 구조로 다시 지어졌고, 나머지 두 개는 재설계되었다.^[16][17][18]

구조용 벌크헤드 및 보호 도금 시 두콜을 사용한 선박 또는 등급(목록이 완전하지 않음)은 모두 다음과 같다.

1. 일본 항공모함 가가(1928년)
2. 일본 순양함 타카오^[b][20]
3. 모가미급 순양함(x2, 1931), (x2 1933-34)
4. 나가토급 전함 x2, (1920년, 1934-36년 업그레이드)
5. 일본 항공모함 쇼카쿠(1939년)^[c]
6. 일본 전함 야마토(1940년)^[14][d]
7. 일본 전함 무사시(1940년)
8. 일본 항공모함 히요(1941)^[24]
9. 일본 순양함 오요도(1941)^[25]
10. 아가노급 순양함 x4, (1941-44)
11. 일본 항공모함 시나노(1944년)

또 IJN의 '25톤급'형 강모터 건보트에는 4~5mm 두콜강으로 보호되는 전 용접 선체가 있었다.^[26]

이탈리아 해군

이탈리아 해군은 푸글리세 어뢰 방어 시스템에서 두콜과 비슷한 종류의 강철을 사용했다.이 수중 "벌거" 시스템은 이탈리아의 리토리오급 전함, 그리고 완전히 재건된 버전의 이탈리아 전함 두일리오와 콘테 디 카부르급 전함에서 도입되었다.선내 면은 "Elevata Resistenza"(ER)라고 불리는 28~40mm 두께의 실리콘-망간 고텐실리 강철 층으로 구성되어 있었는데, 아마도 2차 세계대전의 경무기와 어뢰 격벽에 사용되는 영국 두콜("D" 또는 "Dl") 강철과 다소 유사했을 것이다.^[27]

그러나 제2차 세계대전 당시 사용된 어뢰의 위력은 최고의 폭포 보호장치조차 급속도로 앞섰고, 자기권총은 마침내 완성이 되었을 때 어뢰가 함재 아래 폭발함으로써 폭포를 완전히 우회할 수 있도록 했다.^[27]

탱크

2차 세계 대전 동안 많은 소련 탱크들은 크롬과 니켈의 부족으로 두콜 타입의 강철을 사용했다.^[12]

브리지스

스미다 강

도쿄 스미다 강 위에 놓인 에타이바시(1926년)와 기요스바시(1928년) 다리는 당시 첨단 기술이었던 두콜과 함께 만든 최초의 다리 중 일부인 것 같다.

이 다리는 1923년 간토 대지진으로 파괴된 이전의 교차로들을 대체하기 위해 가와사키 선착장에 의해 건설되었다.하이텐실리 두콜은 에이타이바시 타이아치 다리의 하부 지지대, 키요스바시 자체 부착 현수교의 상부 케이블에 사용되었다.이 강철은 고베 시 가와사키의 효고 작업장에서 만들어졌다.^[28]

"에타이바시와 기요수바시가 건설되는 경우 두콜강을 재료로 사용했소.저자는 그 재료가 이전에 교량용으로 사용되었는지 알지 못한다.

저자가 조사한 자료는 C 함량이 0.24~0.30%, Mn은 1.4~1.6%로 인장강도 63~71kg/mm2, 연장은 200mm 게이지 20~23%, 탄성한계는 42kg/mm2이다.

니철강, 시철강, C철강 등과 비교해 교량건조 재료의 질적 측면과 비용 측면 모두에서 두콜철강이 선호되는 것으로 보인다."

첼시 브리지

두콜은 HTS 리벳으로 연결된 첼시 브릿지(1934-1937)의 보강거더 건설에도 사용되었다.내식성을 개선하기 위해 소량의 구리를 혼합물에 첨가했다.^[7]

글렌 코오이치 도로교

글렌 코오잉히 로드 브릿지의 건설에 사용된 애버딘셔 - 1955년 윌리엄 아롤&코퍼 경이 마 로지와 알라나쿼이치 사이의 코이크 물을 건너 디 강과 합류하는 곳에서 멀지 않은 곳에 건설되었다.^[29][30][31]

압력 용기

두콜은 하버-보쉬 공정에서 사용되는 증기 보일러와 고체 벽 암모니아 컨버터 쉘을 포함한 압력 용기에 사용되어 왔다.정상화되고 강화된 두콜 W30은 중벽 원자로에서 사용되어 왔다.^[32]

영국에서 고온 압력 목적으로 사용되는 저합금강 영국 표준은 BS EN 10028-2:2006이다.그것은 오래된 BS1501 Part 2: 1988을 대체했다.^[33]

증기기관차

1926년 리처드 마운셀이 250psi(1700kPa)에서 작업하도록 설계한 남철도 4-6-0 경 넬슨 등급 기관차의 보일러 판은 두콜로 만들어졌다.^[34]

사건

듀콜(또는 유사한 재료)로 제작된 다수의 압력 용기 및 보일러가 고장 났다.그러한 실패는 모두 강철 자체보다는 그릇된 제작이나 시험의 결함 때문이었다.^[35]

사이즈웰 'A'

두콜은 사이즈웰 'A' 원자로의 보일러 껍데기에 사용되었다.^[36][37]

1963년 5월 정수 시험 중 사이즈웰 'A' 보일러 고장"보일러는 길이 18.9m, 직경 6.9m로, 저합금강 57mm 두께의 판으로 제작되었으며, BW87A 규격(두콜 W30과 유사하지만 낮은 C와 함께)을 준수하여 0.1C, 1.4Mn, 0.5Cr, 0.25Mo, 0.2Ni, 0.1V의 구성품을 제작하였다.수력검사 도중 선박이 쉬고 있던 나무 초크가 갑자기 꺾이면서 고장 원인은 충격충격하중에 의한 것으로 분석됐다.^[38][39]

두콜은 이후 역에 사용되었을 것이지만, 프리스트레스트 콘크리트 압력 용기(PCPV)로 대체되었다.^[40]프리스트레스트 콘크리트의 장점은 초기 압축을 적용하면 그 결과 재료가 후속 압축력을 받을 때는 고강도 콘크리트의 특성을, 장력력을 받을 때는 연성 고강도 강철의 특성을 갖는다는 점이다.^[41]

존 톰슨 압력선

1965년 12월, 두콜로 만들어진 보일러는 존 톰슨, 울버햄프턴에 의해 피손스 임밍햄 공장에 있는 ICI의 암모니아 공장을 위해 건설되고 있었다.열처리 후 압력실험을 하던 중 폭발해 무게 2t짜리 1덩어리가 작업장 벽을 뚫고 50m 떨어진 곳에 떨어졌다.^[42][43]

두콜 W30에서는 용접 후 열처리를 충분한 온도(675C)에서 하지 않는 한 용접부 내 열영향부(HAZ)의 부서짐 현상이 발생한다.^[10]예열량과 용접 소모품 유형(예: 낮은 수소)은 용접의 수소 부서지기(또는 균열)에 영향을 미칠 수 있다.^[44]

코켄지 발전소

글래스고 인근 렌프루의 밥콕앤윌콕스(현 두산밥콕스)가 BS 1113(1958)에 제조한 듀콜 플레이트로 만든 보일러 드럼이 스코틀랜드 이스트로티안 코켄지 발전소에 설치됐다.그것은 반복적인 압력 실험으로 1967년 5월 6일에 폭발했다.Jim Thomson에 따르면, 테스트 중에 교체된 이코노미저 노즐 옆에서 발생한 균열(원래 제조 공정에서 발생한 균열)으로 인해 고장이 발생했으며, 균열이 압력 용기의 두꺼운 벽을 통해 부분적으로 관통되었다고 한다.^[45]

참고 항목

• 명명된 합금 목록

참조

메모들

인용구

원천

외부 링크

• 1930년 도쿄도 기요수 대교.옛날 도쿄.