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문제 정의
- 본 연구에서는 분말의 소성 치밀화 모델과 통합형 점소성 구성모델을 결합하여 분말의 정수압 공정 해석 결과와 본 모델을 이용한 이론적 결과와 실험결과를 비교할 뿐만 아니라, 정수압 공정을 진행할 때 재료의 결정립도 효과 및 정수압의 효과를 고찰하고자 한다.
- 분말 고형화 공정인 정수압압축을 통한 분말 치밀화 거동을 해석하기 위해 다공질 재료에서 사용되는 소성이론에 기초한 항복조건식과 미세조직과 전위밀도의 진화를 고려한 점소성 구성모델을 사용하여 분말 크기에 따른 정수압 효과에 대해서 연구하였다. 정수압 하에서 두 개의 다른 결정립 크기를 갖는 구리분말을 사용하여 실제 실험을 통해 얻은 값과 계산 값을 비교하였는데, 결정립 크기가 다른 분말 재료의 경우, 재료가 받는 압력으로 인해 전위밀도가 증가하고, 그 전위밀도 증가로 인해 기지재료의 변형에 대한 저항 역시 증가하기 때문에 마이크로 구리 분말이 나노 구리 분말보다 더 빨리 치밀화를 이룰 수 있었다.
가설 설정
- 여기서 d는 기지재료의 결정립도이며, b는 전위의 버거스 벡터, G는 전단계수, Me 테일러 상수, 0는 상수이다. 본 식에는 G=42.1 GPa, %=180 MPa, 3=0.256 nm, M=3.06, a=0.33을 사용하였으며그, 분말기 기지금속의 평균 결정입도는 분말의 크기와 같다 고 가정하였다.
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