열처리 시뮬레이션의 원류와 현재까지의 궤적

전문가 제언

□ 어닐링, 노말라이징, 담금질, 표면경화 등의 열처리 공정과 관련된 변태기구와 열전도 및 탄소성 응력, 열분석과 미세조직 분석, 변형, 그리고 잔류응력 등의 거동을 예측하고 분석하는데 유한요소법 등을 이용하는 수치계산법 등을 포함하는 전산 시뮬레이션 프로그램 기술이 폭넓게 이용되고 있다. 이와 같이 유한요소법 등을 이용하여 열처리 시뮬레이션을 하기 위해서는 유체역학, 열전달, 냉각과 응고, 야금학, 그리고 컴퓨터의 수치계산 등 다양한 분야의 기술이 필요하다.

□ 열처리 과정에서의 냉각속도는 소재 내부의 응력수준, 비평형 상태에서의 금속조직 상태, 열처리 변형 등에 영향을 미친다. 이와 관련하여 열처리에 의한 정상 상태와 천이 응력, 열응력의 계산과 측정, 열 충격에 관한 연구와 연관된 열전달과 열 가공 모델링 분야에 대한 유한요소 분석과 시뮬레이션이 필요하다. 또한 잔류응력의 예측과 측정, 잔류응력의 감소를 위한 방법, 잔류응력의 열탄성과 열 점성­탄성 등 잔류응력 분야에 대한 유한요소 분석과 시뮬레이션도 함께 수행해야 한다.

□ 현재 전산 시뮬레이션 프로그램 기술은 컴퓨터의 성능이 획기적으로 개선되면서 원자단위 거동을 이해하기 위한 Nano-scale의 연구에 광범위하게 사용되고 있다. 또한 연구 대상의 크기에 따른 Quantum modelling, Atomic modelling, Continuum modelling중에서 Continuum modelling 시뮬레이션은 상태도(phase diagram), 유한요소 계산, Continuum mechanics, Maxwell방정식 계산 등에 많이 사용되고 있다.

□ 국내 기계류 부품의 품질을 높이고 대외경쟁력을 확보할 수 있도록 열처리 공정을 포함한 생산기반 기술 분야에 대한 전산 시뮬레이션 기술수준을 향상시키도록 적극적인 연구개발이 필요하다. 본고에서 제공하는 “열처리 시뮬레이션의 원류와 지금까지의 궤적”에 대한 정보는 열처리 시뮬레이션 기술을 발전시키는데 좋은 참고 자료로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

저자

K. Arimoto

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2004

권(호)

41(5)

잡지명

공업가열(D275)

과학기술
표준분류

재료

페이지

10~21

분석자

김*태

분석물

• 열처리 시뮬레이션의 원류와 현재까지의 궤적.pdf [268,006 byte]

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