대형 단조품의 자유표면 균열 예측에서 결정립 크기의 중요성과 역할

전문가 제언

○ 대형단조품의 표면균열 예측에서 결정립 크기의 중요성과 역할이 조사되었다. 다른 결정립 크기를 갖는 18Mn18Cr0.5N강 시편이 900～1,100℃와 0.1s-1의 변형률 속도에서 인장되었다. 균열 생성 위치는 결정립 크기와 관계가 없고, 균열은 일차적으로 고 테일러 계수를 갖는 결정립계면과 결정립 사이의 3중 접점에서 형성되었다. 저 테일러 계수를 갖는 결정립은 균열전파를 억제했다.

 

○ 변형률은 주로 결정립계면 근처에 집중해서, 큰 결정립 크기를 갖는 재료가 더 적은 결정립계면이 있어서 더 쉽게 균열하는 것을 발견하였다. 미세한 결정립은 쉽게 낮은 테일러 계수로 회전하여 그 이상 균열을 억제한다. 파괴형태는 결정립 크기가 작아지면서 취성에서 연성으로 변형되었다.

 

○ 316LN강의 upsetting시험이 손상 진화 과정을 조사하기 위해 수행되었다. 공동(void)은 일차적으로 결정립계 특히 결정립계 3중 접점을 따라 핵이 생성되고, 공동 합병, 균열 전파, 파괴의 과정을 따랐다. 기준 손상값이 얻어졌고, 이들은 온도와 변형률 속도가 증가하면서 감소했고 이들 손상 값은 316LN강 열간 단조동안 공동 개시를 예측하기 위해 사용될 수 있다.

 

○ 포항공과대학교의 이종수 등은 고온 단조와 단조 후 열처리에 의한 미량합금 주강의 충격 파괴인성과 인장 특성 향상을 조사하였는데 920℃에서 단조 후 공냉이 단조 시편의 충격하중을 19.3에서 208.3J로 상당히 증가시켰다. 이는 정제된 페라이트-펄라이트 미세조직과 밀접한 관계가 있다.

 

○ 단조품의 고온 연성은 결정립 크기와 선형으로 감소하기 때문에 미세한 결정립이 대형 단조품의 균열을 억제한다. 또한, 미량합금강의 충격파괴 인성이 단조 후 공냉처리로 많이 증가했다. 재질에 따라 단조현장에서 단조공정과 간단한 단조 후 열처리(공냉)가 많이 시행되는 것이 제조 원가를 낮춘다.

 

저자

Zhenhua Wang, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2015

권(호)

625()

잡지명

Materials Science And Engineering: A

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

321~330

분석자

신*순

분석물

• 대형 단조품의 자유표면 균열 예측에서 결정립 크기의 중요성과 역할.pdf [499,338 byte]

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