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논문 상세정보

구리-크롬 소결단조 합금의 크롬 함유량 변화에 따른 동적 물성특성

Dynamic Material Property of the Sinter-Forged Cu-Cr Alloys with the Variation of Chrome Content

Abstract

Vacuum interrupters are used in various switch-gear components such as circuit breakers, distribution switches, contactors. The electrodes of a vacuum interrupter are manufactured of sinter-forged Cu-Cr material for good electrical and mechanical characteristics. Since the closing velocity is 1-2m/s and impact deformation of the electrode depends on the strain-rate at the given velocity, the dynamic material property of the sinter-forged Cu-Cr alloy is important to design the vacuum interrupter reliably and to identify the impact characteristics of a vacuum interrupter accurately. This paper is concerned with the dynamic material properties of sinter-forged Cu-Cr alloy for various strain rates. The amount of chrome is varied from 10 wt% to 30 wt% in order to investigate the influence of the chrome content on the dynamic material property. The high speed tensile test machine is utilized in order to identify the dynamic property of the Cu-Cr alloy at the intermediate strain-rate and the split Hopkinson pressure bar is used at the high strain-rate. Experimental results from both the quasi-static and the high strain-rate up to the 5000/sec are interpolated with respect to the amount of chrome in order to construct the Johnson-Cook and the modified Johnson-Cook model as the constitutive relation that should be applied to numerical simulation of the impact behavior of electrodes.

본문요약 

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문제 정의
  • 본 논문에서는 진공 인터럽터 접점소재의 변화 및 변형률속도 변화에 따른 물성특성을 평가하기 위하여 분말 소결되는 구리-크롬 합금의 조성비를 달리하여 변형률속도에 따른 항복응력 및 파단 연신 율의 변화를 조사하고 동적 물성모델의 계수를 결정하였다.

    본 논문에서는 진공 인터럽터 접점소재의 변화 및 변형률속도 변화에 따른 물성특성을 평가하기 위하여 분말 소결되는 구리-크롬 합금의 조성비를 달리하여 변형률속도에 따른 항복응력 및 파단 연신 율의 변화를 조사하고 동적 물성모델의 계수를 결정하였다. 분말 소결되는 크롬의 함유량을 전체의 10% wt, 15% wt, 20% wt, 25% wt, 30% wt 로 달리한 소결단조 합금재료를 선정하였으며, 동적 물성 특성 평가를 위하여 정적 인장실험 및 중 변형률 속도 범위인 l~50/sec 에서의 인장 실험, 홉킨슨바를이용한 변형률속도 1000~5000/sec 에서의 고속 압축실험을 수행하였다.

  • 본 논문에서는 진공 인터럽터 접점의 소재인 구리-크롬 분말 소결단조 합금재료의 동적 물성 특성을 평가하기 위하여 변형률속도를 달리하여 준 정적 물성실험, 고속 인장시험기를 이용한 중 변형률 속도에서의 인장실험, 홉킨슨바를 이용한 고속 압축실험을 수행하였다.

    본 논문에서는 진공 인터럽터 접점의 소재인 구리-크롬 분말 소결단조 합금재료의 동적 물성 특성을 평가하기 위하여 변형률속도를 달리하여 준 정적 물성실험, 고속 인장시험기를 이용한 중 변형률 속도에서의 인장실험, 홉킨슨바를 이용한 고속 압축실험을 수행하였다. 구리-크롬 합금의 재료 특성을 파악하기 위하여 소결되는 크롬 분말의 양을 10 wt%에서 30 wt%까지 5 wt%씩 조절한 총 5 종류의 구리-크롬 분말 소결합금의 변형률속도에 따른 응력-변형률 선도를 확보하였다.

가설 설정
  • 고속 변형이기 때문에 열이 주위로 전파될 충분한 시간이 없다고 가정하고 변형에너지의 90%가 온도상승에 효과를 준다고 가정하였다.

    열로 바뀐다고 근사하였다. 고속 변형이기 때문에 열이 주위로 전파될 충분한 시간이 없다고 가정하고 변형에너지의 90%가 온도상승에 효과를 준다고 가정하였다.

  • 열적 연화항의 상수 n 값을 계산하기 위하여 변형률 속도 2000/sec 일 때의 응력-변형률 선도를 근사하여 얻은 근사곡선에서 변형률에 따른 변형에너지가 열로 바뀐다고 근사하였다.

    열적 연화항의 상수 n 값을 계산하기 위하여 변형률 속도 2000/sec 일 때의 응력-변형률 선도를 근사하여 얻은 근사곡선에서 변형률에 따른 변형에너지가 열로 바뀐다고 근사하였다. 고속 변형이기 때문에 열이 주위로 전파될 충분한 시간이 없다고 가정하고 변형에너지의 90%가 온도상승에 효과를 준다고 가정하였다.

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저자의 다른 논문

참고문헌 (10)

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