Phase Field법과 응용

전문가 제언

○ 서로 다른 두 금속이 용융상태에서 온도가 서서히 냉각되어 포정온도에 도달하면 고상의 고용체(α고용체)와 액상의 용융액(L)이 서로 반응을 일으켜 새로운 다른 고상의 고용체(β고용체)를 정출하는 포정반응(peritectic reaction)에서 3중점이 δ/L 계면을 이동하는 속도로 구하는 포정반응 속도와 새로 만들어지는 계면의 에너지 크기와 성장속도와의 관계를 Phase-field법을 사용하여 계산하여 효과적으로 분석할 수 있다.

○ 용접부의 응고조직 형성은 매우 복잡하여 여러 가지 응고 모델로 설명이 되고 현미경 조직을 통해 분석되어져 왔는데, 최근에는 컴퓨터 열역학과 운동학에 관한 이론과 Phase-field법을 포함한 분석시스템이 많이 개발되어 다성분계 상용합금에 관한 분석에 활용되고 있다. 한편 상용합금에 준하는 다성분계에 의한 복잡한 용접부 조직을 올바로 분석하기 위해서는 포정반응을 포함한 2성분계의 초기응고조직 형성과정과 연이어 계속되는 응고거동상태를 Phase-field법 등을 이용하여 정확하게 이해하는 것이 필수적이다.

○ 최근 제조업 분야에 컴퓨터가 도입되면서 컴퓨터를 이용하는 생산가공 프로세스?시스템의 혁신이 눈에 띄게 이루어지고 있다. 용접기술분야에 컴퓨터가 도입되면서 CAW(Computer Aided Welding)를 이용한 생산가공 프로세스?시스템이 많이 혁신되어 현장에서 실용단계에 있다. 그러나 CAW를 통해 용접부의 품질을 확보하기 위해서는 균열과 기공 등과 같은 용접결함의 제어와 방지를 위한 공정변수를 최적의 값으로 선정하는 내용 등에 관한 연구개발이 필요하다.

○ 지난 수년동안 상태도와 조성­구조­성질과의 연관성에 대한 연구분야는 Phase-field법 등의 프로그램을 적용하여 많은 발전이 이루어졌다. 향후 금속재료연구에서는 격자상수의 정확한 측정, 국부적인 용융온도의 측정, 연성과 열팽창 계수, 생성열, 열용량, 활동도 등과 같은 열역학적 성질 등의 요소들을 종합적으로 고려하여 용접부를 포함한 금속재료의 특성을 파악하는 것이 중요하다.

저자

Ode Machiko

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

80(6)

잡지명

溶接學會誌

과학기술
표준분류

재료

페이지

523~527

분석자

김*태

분석물

• Phase Field법과 응용.pdf [243,819 byte]

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