• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 1997년도 추계학술강연 및 발표대회 강연 및 발표논문 초록집
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• pp.7-7
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• 1997

During sintering of very porous green bodies, as obtained by compaction of hard powders - such as tungsten carbide or ceramics - or by injection moulding, important shrinkage occurs. Due to heterogeneous green density field, gravity effects, friction on the support, thermal gradients, etc., this shrinkage is often non-uniform, which' may induce significant shape changes. As the ratio of compact dimension to powder size is very high, the mechanics of continuum is relevant to model such phenomena. Thus numerical techniques, such as the finite element method can be used to simulate the sintering process and predict the final shape of the sintered part. Such type of simulation has much been developed in the last decade firstly for hot isostatic pressing and next for die compaction. Finite element modelling has been recently applied to free sintering. The simulation of sintering should be based on constitutive equations describing the thermo-mechanical behaviour of the material under any state of stress and any temperature which may arise within the sintering body. These equations can be drawn either from experimental data or from micromechanical models. The experiments usually consist in free sintering and sinter-forging tests. Indeed applying more complex loading conditions at high temperature under controlled atmosphere is delicate. Micromechanical models describe the constitutive behaviour of aggregates of spheres from the deformation of two-sphere contact either by viscous flow or grain boundary diffusion. Such models are not able to describe complex microstructure and mechanisms as observed in real materials but they can give some basic information on the formulation of constitutive equations. Practically both experimental and theoretical approaches can be coupled to identify the constitutive equations. Such procedure has been performed for modelling the sintering of compacts obtained by die pressing of a mixture of tungsten carbide and cobalt powders. The constitutive behaviour of this material during sintering has been described by a linear viscous constitutive model, whose functions have been fitted from results of free sintering and sinter-forging experiments. This model has next been introduced in ABAQUS finite element code to simulate the sintering of heterogeneous green compacts of various geometries at constant temperature. Examples of simulations are shown and compared with experiments.

• 소성∙가공
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• 제17권1호
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• pp.5-8
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• 2008

As the semi-solid forming technology has a lot of advantages compared to the die casting, squeeze casting and hot/cold forging, it has been studied actively. This paper focuses on the thixoforging of the rheological materials fabricated by the spiral mechanical stirring equipment with A356 casting aluminum alloy and A6061 wrought aluminum alloy. Formability tests of rheological materials fabricated by spiral mechanical stirring were carried out and the microstructures of forged sample were observed. After thixoforging experiment, the heat-treated conditions of forged samples are investigated to improve the mechanical properties. These results are able to suggest the possibility of commercialization for rheological materials fabricated by spiral mechanical stirring.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.589-592
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• 2005

Micro-forming is a suited technology to manufacture very small metallic parts(several $mm{\sim}{\mu}m$). Micro-forming of $Zr_{62}Cu_{17}Ni_{13}Al_8$ bulk metallic glass(BMG) as a candidate material for this developing process are feasible at a relatively low stress in the supercooled liquid state without any crystallization during hot deformation. In this study, micro-formability of a representative bulk metallic glass, $Zr_{62}Cu_{17}Ni_{13}Al_8$, was investigated for micro-forging of U-shape pattern. Micro-formability was estimated by comparing $R_f$ values $(=A_f/A_g)$, where Ag is cross-sectional area of U groove, and $A_f$ the filled area by material. Microforging process was simulated and analyzed by applying finite element method. FEM simulation results should reasonable agreement with the experimental results when the material properties and simulation conditions such as top die speed, remeshing criteria and boundary conditions tightly controlled. The micro-formability of $Zr_{62}Cu_{17}Ni_{13}Al_8$ was increased with increasing load and time in the temperature range of the supercooled liquid state. Also, FEM Simulation using DEFORM was confirmed to be applicable for the micro-forming process simulation.

• 한국추진공학회지
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• 제4권1호
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• pp.1-12
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• 2000

유도탄의 성능 향상을 위해 추진기관의 경량화가 요구되고 있으며 연소관 모타 마개의 경우, Ti 합금 (Ti-6Al-4V)이 사용되고 있다. 제작 과정 중에 열간 형단조 공정이 이용되나 이 과정에서 Ti alloy의 좁은 성형 온도 구간 관계로 단조시 국부적 소성 변형 집중에 의한 결함이 단조품의 다수 생성되며, 심한 경우 전단 파단까지 이르고 있다. 성형 과정에서 금형과의 접촉에 의한 Ti 합금 온도 하강이 전단 파단 발생과 밀접한 관계를 갖고 있으며 따라서 각 단조 조건에 따른 Ti 합금의 내부 및 표면에 대한 변형 및 온도의 분포가 관찰되었다. 아울러 전단 밴드 형성에 대한 별도의 분석도 포함되었다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.13-13
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• 2009

현재 열간단조 금형을 제작함에 있어 육성용접을 실시하는 방법이 금형강 STD61, STD11 등으로 제작하는 방법에 비해 보수나 비용적인 측면에서 이점을 가지고 있기 때문에 점차적으로 증가하고 있는 추세이다. 열간단조 공정에서 금형은 $1000^{\circ}C$이상의 고온재료와 반복접촉하게 된다. 이때 이형제의 사용은 급속냉각 및 급속가열의 열피로를 가속시킨다. 또한, 금형은 반복충격에 의한 기계적 피로를 받게 된다. 이러한 금형의 사용환경을 고려한 FCW는 종래 고가의 $2.8{\sim}3.2{\Phi}$인 외국산 FCW를 사용하였으나 이를 대체한 $3.2{\Phi}$ 태경 FCW가 국내에서 개발되었다. 하지만 개발된 FCW를 사용하여 제작된 금형의 수명이 부족한 현상이 발생하였다. 이에 금형의 수명을 연장시킬 수 있는 내균열성 및 내열충격성을 확보한 태경 FCW의 개발과 개발된 FCW의 성능평가가 요구되었다. 특히 열간단조 금형에 있어서 중요한 내열충격성의 경우 가열과 냉각의 반복 Cycle에 의한 Thermal shock의 평가가 대부분이며 높은 Cycle로 인해 많은 시간이 걸리며, 또한 가열과 냉각을 오갈 수 있는 고가의 시험장치가 요구된다. 그러므로 개발된 FCW 육성용접부의 내균열성 및 내열충격성을 평가할 수 있는 방법에 대한 연구와 특히 내열충격성을 시간이 적게 걸리면서도 경제적으로 평가할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다. 본 연구의 목적은 열간단조 금형 육성용접부의 내균열성 및 열충격특성을 평가할 수 있는 방법에 대한 검토와 특히 내열충격성에 대해 J.W.Kim등의 시험방법을 참고하여 시간이 적게 걸리면서 저 비용으로 열 충격특성을 평가할 수 있는 시험법을 고안하는 것이다. 이를 위한 방법으로 육성용접부의 내균열성을 평가하기 위한 상온 Bending을 실시하였고, 내열충격성을 평가하기 위한 염욕로를 이용하는 고온 Bending을 고안하여 실시하였다. 상온 Bending, 고온 Bending 모두 3점 굽힘시험을 적용하였다. 고온 Bending의 가열방법으로는 염욕로를 사용하여 시편이 대기중에서 약 $850^{\circ}C$의 온도가 될 수 있도록 하였다. 시편은 각각 열처리를 하여 요구 경도를 확보하였고, 이를 염욕로에서 5분간 가열 및 유지하여 취출 후 굽힘하중을 가하여 변위의 정도로 열충격을 평가하는 방법을 사용하였다. 상온 Bending은 극한변형량과 파단부 극한응력으로, 고온 Bending은 고온 극한변형량으로 평가를 하였고, 외국산 FCW를 사용한 육성용접부를 비교대상으로 하였다. 평가 결과 개발된 국산 $3.2{\Phi}$ 태경 FCW의 성능은 외국산 FCW와 유사하거나 우수한 것으로 평가되었고, 실제 금형을 제작하여 현장에 적용한 결과 금형의 수명이 연장된 것이 나타났다.