극 초미세 결정립 재료와 등온단조로 커넥팅로드의 설계, 모사 및 제조

전문가 제언

○ 사전에 등 통로 각 압축(ECAP: Equal Channel Angular Pressing)된 AA1050과 AA5083 알루미늄 합금으로 등온 단조된 커넥팅 로드의 기계적 성질이 연구되었다. 이 강 소성(severe plastic deformation) 공정이 미크론 이하의 조직을 갖는 시작 재료로 부품의 기계적 성질을 개선하기 위해 사용된다.

○ 설계 및 실험 과정은 유한 요소 모사에 의한 설계 단계와, 요구되는 성질을 분석하기 위한 실험 및 금속 조직 기술의 사용을 포함한다. 시작 재료가 등온 단조를 수행하기 전에 ECAP 처리되었을 때 기계적 성질이 증가한다. 이 개선은 50nm의 미세조직 결정립을 갖고 최종 커넥팅 로드의 경도를 20% 증가시킨다.

 

○ 기계연구원의 염종택 등은 Ti-6Al-4V 합금 소형 날개 형상 등온 단조의 3D 유한 요소 금형 및 공정 설계에서 플레시(flash) 두께 및 폭과 함께 preform 설계가 하중의 감소와 균일 변형량 분포를 얻기 위한 중요한 설계인자인 것을 확인하였고, 하중 최소화, 부위별 조직 균일성, 성형 결함이 없는 균일한 ( 조직의 등온 단조가 성공적임을 확인하였다.

 

○ 경상대학교 박정휘 등은 개발 리스크가 큰 대형 크랭크샤프트 단조 공정의 최적 설계 목적으로 적용한 단조 시뮬레이션의 결과를 제시하였다. 제시된 기법이 화공설비의 발전기용과 선박의 중형엔진용 대형 크랭크샤프트의 열간 단조 공정의 해석 목적으로 사용되었다. 화공설비의 발전기용 단조품의 중량은 850kg이며 이미 대창단조(주)에서 개발에 성공하여 수출 중에 있다.

 

○ 등 통로 각 압축(ECAP: Equal Channel Angular Pressing) 공정은 가장 균일한 변형률 값과 기계적 성질을 개선할 수 있는 극초미세 결정립 크기를 제공하므로 이 공정으로 등온 단조된 알루미늄 합금의 자동차용 커넥팅 로드 경량화 개발을 위한 피로시험 연구 및 실차 탑재 시험이 수행될 필요가 있다.

 

저자

J.P. Fuertes, C.J. Luis, R. Luri, D. Salcedo, J. Leon, I. Puertas,

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2016

권(호)

21()

잡지명

Journal of Manufacturing Processes

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

56~68

분석자

신*순

분석물

• 극 초미세 결정립 재료와 등온단조로 커넥팅로드의 설계, 모사 및 제조.pdf [474,443 byte]

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