• 대한기계학회논문집B
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• 제37권5호
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• pp.459-465
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• 2013

열연 판재 제조과정에서는 제품의 강도와 인성을 제어하기 위해 압연 직후 $800^{\circ}C$ 이상의 고온 소재를 수냉각 방식으로 급속 냉각시킨다. 이 과정에는 소재 표면과 냉각수 사이의 비등 열전달 현상과 소재 표면에 쌓이는 체류수의 자유표면 유동, 소재의 고속 주행 등 매우 복잡한 물리현상들을 포함하고 있다. 본 연구에서는 이 모든 물리 현상들을 수치적으로 모델링한 해석 모델을 적용하여 기본 열전달 해석을 수행한다. 실제로 소재는 냉각에 의해 내부에서 오스테나이트로부터 페라이트로 상변태가 일어나고 이로 인해 소재의 국부적인 열물성치의 변화가 발생하지만 본 연구에서는 상변태를 직접 푸는 방법 대신 이미 알려진 소재의 온도에 따른 물성변화 곡선을 이용하여 냉각해석을 수행하고 이를 기존의 일정 물성치 조건에서 해석한 결과와 비교하여 소재의 물성변화가 소재 냉각에 미치는 영향과 상변태 해석의 필요성에 대해 검토하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권3호
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• pp.319-324
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• 2012

이산화탄소에 대한 규제가 강화되면서 환경 보호를 위하여 차량의 경량화를 요구하고 있다. 이를 위하여 다른 재질, 두께 및 강도를 갖는 소재를 맞춤 블랭크로 제조하여 활용하는 TWB 기술과 오스테나이트 변태온도 이상으로 승온, 스탬핑 ��칭하는 핫스탬핑용 보론강을 이용한 열간 성형 기술을 접목함으로써 경량화 및 고안전성을 확보할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 레이저 용접된 보론 강판의 열처리 온도를 달리하여 다이��칭 조건에 따른 기계적 특성을 조사하였다. 레이저 용접한 보론 강판을 다이 ��칭한 후 인장 시험한 결과, 최대인장강도 1454 MPa, 연신율은 6 %로 나타났으며, 이것은 용접하지 않은 모재 열처리재 인장강도, 1522 MPa의 95.5 %이다. 이 값은 핫스탬핑용 보론강 용접재의 실용적인 데이터로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국가스학회지
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• 제24권5호
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• pp.39-46
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• 2020

본 논문에서는 파이프라인에서 사용되는 API 5L 철강의 중심선 편석에 대해 다루고자 한다. Mn/S와 Nb 그리고 C는 파이프 두께 방향으로의 중심선에서 편석되는 요소로 알려져 있다. Mn은 일반적으로 긴 점성상을 이루는 S를 동반한다. 중심선의 미세조직은 MnS와 산소를 포함한 Nb/Ti로 구성되어 있는데 이 중심선 지역의 편석효과를 OM, SEM/EDS 및 마이크로비커스 경도기로 분석하였다. Mn, Nb 및 C는 오스테나이트가 페라이트 또는 마르텐사이트로 변태하는 것을 억제시키는 원소이다. 이러한 원소들은 마르텐사이트의 한 종류인 베이나이트 미세조직을 만들 수 있는데 이는 용융 및 열처리에서 얻어지는 중심선과 매트릭스 간의 원소 편석과는 다르다.

• 비파괴검사학회지
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• 제34권3호
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• pp.241-247
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• 2014

본 연구는 고온강도와 화학적 안전성으로 산업기계 구조물의 주요 소재로 사용되고 있는 AISI316 오스테나이트기 스테인레스강의 장시간 등온열처리에 따른 초음파 비선형성 특성을 평가하였다. 장시간 등온열처리는 정해진 시간을 변수로 전기로에서 가속열처리를 수행하였다. 미세조직적으로 정밀분성을 통하여 장시간 열처리에 따른 초음파 비선형성의 변화와 미시적 손상거동을 면밀히 평가하였다. 초음파 비선형성은 1000시간까지 급격하게 감소하고 이후 서서히 감소하였다. 표면조직적으로 입계의 모양이 다각형에서 원형으로 변하며 특히, 1000시간에서는 쌍정이 모두 분해되었다. 입계에 존재하던 델타페라이트는 1000시간에서 관찰되지 않으며 ${\sigma}$상으로 지속적인 변태가 진행되었다. 결과적으로 열처리 초기에는 보이드나 전위의 소멸 그리고 쌍정의 소멸로 초음파 비선형성은 급격히 감소를 하고 이후에는 입계에 $Cr_{23}C_6$석출물의 생성과 ${\sigma}$상 생성으로 초음파 비선형성은 미소하지만 지속적으로 감소한 것으로 판단된다.

• 한국주조공학회지
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• 제32권3호
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• pp.138-143
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• 2012

This steel has been synthesized integrating concepts from Austempering Ductile Cast Iron (ADI) technology. While ADI has excellent mechanical and physical properties, the Young's modules of ADI is approximately 20% lower than steel. In addition, the presence of graphite nodules in ADI can be sites of crack initiation, where fracture takes place at graphite matrix interface. Because of this limitations of ADI, there has been a growing interest in austempered steels as structural materials in resent years. In this investigation, a new steel with microstructure composed of ferrite and austenite and with simultaneous high tensile strength (1,150 MPa) and high ductility (33%) was developed. The goal of this investigation is to obtain a better understanding of deformation and transformation behaviour in high carbon retained austenite(${\gamma}_{HC}$) and over-saturated ferrite(${\alpha}$) during the plastic deformation. A detailed study of the microstructure of this steel was carried out by means of X-ray diffraction (XRD) and electron back scattering diffraction (EBSD) technic. In this way it was shown that BCC phase (BCC) took up the larger part of the nominal strain whereas the a part of retained austenite responded to the mechanincal load by partial martensite transformation, and misorientation change in the retained austenite after plastic strain could be attributed to the large elongation.

• 한국결정성장학회지
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• 제12권4호
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• pp.172-177
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• 2002

CuZnAl계 형상기억합금은 경제성, 열간 가공성 등이 우수하며 변태온도의 조절이 쉬운 등 여러 장점을 가지고 있으나, 열간 가공 중에 결정립이 쉽게 커지며, 취성이 심하고, 열이력에 대해서 형상기억 효과가 빨리 감소되는 등의 단점이 있다. 이러한 단점들은 결정립크기를 미세화함으로써 어느 정도 해소할 수 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는 Cu-24.78Zn-9.11Al(at.%)과 Cu-13.22Zn-17.24Al(at.%)의 조성을 갖으며 비교적 작은 결정립크기를 갖는 형상기억합금을 99.9% 이상의 순도를 갖는 Cu, Zn 및 Al원소분말을 이용하여 SPS(spark plasma sintering) 방법으로 제조하였다. SPS 공정을 통하여 원소분말을 이용한 합금화가 가능함을 확인하였으며, 75-150 $\mu \textrm{m}$ 크기의 원소분말을 이용하여 제조한 경우, 두 조성 모두에서 약 70$\mu$m 의 결정립크기를 얻을 수 있었으며, 조성에 따라 상온에서 오스테나이트 단상 혹은 마르텐사이트 단상을 나타냄을 확인하였다.

• 열처리공학회지
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• 제10권2호
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• pp.93-100
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• 1997

Effect of austenite grain size on starting temperature of ${\gamma}{\rightarrow}{\varepsilon}$ martensitic transformation($M_s$) has been studied in an Fe-18%Mn alloy. Particular attention was paid on the variation of stacking fault energy with austenite grain size, which is considered to be a important factor affecting ${\gamma}{\rightarrow}{\varepsilon}$ martensitic transformation. Austenite grain size was increased in a wide range from $13{\mu}m$ to $185{\mu}m$ with increasing solution treatment temperature from $700^{\circ}C$ to $1100^{\circ}C$. Hardness was decreased with increasing austenite grain size while the volume fraction of ${\varepsilon}$ martensite showed a reverse tendency, which indicates that the hardness is more dependent on austenite grain size than ${\varepsilon}$ martensite content. No significant change was found in $M_s$ temperature when the grain size was larger than about $30{\mu}m$. In case that, the austenite grain size was smaller than about $30{\mu}m$, however, $M_s$ temperature was marlkedly decreased with decreasing austenite grain size. A linear relationship between $M_s$ temperature and the stacking fault formation probability, i.e. the reciprocal of the stacking fault energy was obtained, which suggests that the variation of $M_s$ temperature with austenite grain size is closely related to the change in stacking fault energy.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권10호
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• pp.1221-1226
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• 2012

핫 스탬핑은 오스테나이트 변태 온도 이상에서 프레스 성형 후 급속히 냉각되는 고강도 부품을 제조하는 성형 방법이다. 매우 적은 양의 보론 성분을 가지고 있는 보론강은 핫 스탬핑에 사용되는 재료 중의 하나이다. 본 연구의 목적은 열처리 조건에 따르는 기계적 성질과 에릭슨 커핑 시험에 의하여 성형성을 조사하는 것이다. 다양한 온도에서 다이��칭은 대기 시간을 달리하여 실시하였다. 1173 K-0s에서 ��칭 후 TWB는 1203 MPa의 인장 강도를 얻었다. 이것은 모재 인장강도(1,522 MPA)의 79 %이다. 금형 온도(298, 523, 673 K)에 따른 보론강 TWB의 성형성은 차이가 크지 않았다. 그러나 성형 속도가 증가함에 따라 성형성이 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제28권3호
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• pp.104-113
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• 2010

In this study, to predict the microstructure in weld HAZ of low alloyed steel, prediction model for the phase transformation considering the influence of prior austenite grain size and cooling rate was developed. For this study, six low alloyed steels were designed and the effect of alloying elements was also investigated. In order to develop the prediction model for ferrite transformation, isothermal ferrite transformation behaviors were analyzed by dilatometer system and 'Avrami equation' which was modified to consider the effect of prior austenite grain size. After that, model for ferrite phase transformation during continuous cooling was proposed based on the isothermal ferrite transformation model through applying the 'Additivity rule'. Also, start temperatures of ferrite transformation were predicted by $A_{r3}$ considering the cooling rate. CCT diagram was calculated through this model, these results were in good agreement with the experimental results. After ferrite transformation, bainite transformation was predicted using Esaka model which corresponded most closely to the experimental results among various models. The start temperatures of bainite transformation were determined using K. J. Lee model. Phase fraction of martensite was obtained according to phase fractions of ferrite and bainite.

• 열처리공학회지
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• 제11권1호
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• pp.35-45
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• 1998

The effects of alloying elements and the conditions of reverse transformation studied treatment on the formation of retained austenite in 0.15C-6%Mn-(Ti, Nb) steels has been studied. The addition of Ti and Nb to 0.15C-6%Mn steel shows no effect on the formation of retained austenite. In case of reverse transformation treatment at various temperatures, the shape of retained austenite was lath type, growing toward the longitudinal and thickness direction with increasing the heat treatment temperatures. The retained austenite formed by the reverse transformation treatment at higher temperature has a lot of stacking faults induced by the internal stress. The retained austenite was stabilized chemically by enrichment of C and Mn in the vicinity of a untransformed austenite and the chemical stability of retained austenite was decreased with increasing the heat treatment temperature and the holding time. It was effective to heat treat at $650^{\circ}C$ in order to obtain over 30vol.% of retained austenite, but more desirable to heat treat at $625^{\circ}C$ for a long time, considering the amount and quality of retained austenite.