[논문]Fe-26Mn-4Co-2Al 제진합금의 인장강도에 미치는 냉간가공의 영향

강창룡; 김성휘; 정규성

doi:10.9726/kspse.2016.20.6.046

[국내논문] Fe-26Mn-4Co-2Al 제진합금의 인장강도에 미치는 냉간가공의 영향
Effect of Cold Working on the Tensile Strength of Fe-26Mn-4Co-2Al Damping Alloy 원문보기

한국동력기계공학회지 = Journal of the korean society for power system engineering, v.20 no.6, 2016년, pp.46 - 50

강창룡 (부경대학교 금속공학과) , 김성휘 (부경대학교 금속공학과) , 정규성 (유정정공(주))

Abstract ▼ AI-Helper

This study was carried out to investigate the effect of cold working on the tensile strength of Fe-26Mn-4Co-2Al damping alloy. ${\alpha}^{\prime}$ and ${\varepsilon}$-martensite were formed by cold working, and martensite was formed with the specific direction and surface relief. With the increasing degree of cold rolling, volume fraction of ${\alpha}^{\prime}$-martensite was increased, whereas the volume fraction of ${\varepsilon}$-martensite was decreased after rising to maximum value at specific lever of cold rolling. Tensile strength was linearly increased with an increasing of degree of cold rolling. Tensile strength was strongly affected to the volume fraction of ${\varepsilon}$-martensite formed by cold working, but the effect of volume fraction of ${\varepsilon}$-martensite on the tensile strength was not observed.

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AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 강도와 감쇠능이 우수하면서 내식성이 양호한 제진합금 개발에 필요한 자료를 얻기 위해 수행하였다. 즉 감쇠능, 강도가 우수한 Fe-Mn계 합금에서 고용강화에 따른 강도 향상과 적층결함을 낮춤으로써 감쇠능을 높이기 위해 4%의 Co를 첨가하고^3,7), 또한 내식성 향상을 위하여 2%의 Al이 첨가된 Fe-26Mn-4Co-2Al 제진합금을 설계하였다.

제안 방법

본 연구는 강도와 감쇠능이 우수하면서 내식성이 양호한 제진합금 개발에 필요한 자료를 얻기 위해 수행하였다. 즉 감쇠능, 강도가 우수한 Fe-Mn계 합금에서 고용강화에 따른 강도 향상과 적층결함을 낮춤으로써 감쇠능을 높이기 위해 4%의 Co를 첨가하고^3,7), 또한 내식성 향상을 위하여 2%의 Al이 첨가된 Fe-26Mn-4Co-2Al 제진합금을 설계하였다. 다음 가공량을 달리하는 냉간가공으로 미세조직을 변화시킨 후 인장성질에 미치는 미세조직의 영향을 조사하였다.
즉 감쇠능, 강도가 우수한 Fe-Mn계 합금에서 고용강화에 따른 강도 향상과 적층결함을 낮춤으로써 감쇠능을 높이기 위해 4%의 Co를 첨가하고^3,7), 또한 내식성 향상을 위하여 2%의 Al이 첨가된 Fe-26Mn-4Co-2Al 제진합금을 설계하였다. 다음 가공량을 달리하는 냉간가공으로 미세조직을 변화시킨 후 인장성질에 미치는 미세조직의 영향을 조사하였다.

대상 데이터

시료는 먼저 진공용해로에서 용해하여 잉곳으로 제작하고 이를 1,200℃로 가열한 다음 열간압연하여 여러 두께의 판재로 만들었다. 그 후 1050℃에서 1시간 유지 후 수냉하는 용체화처리와 산세과정을 거쳐 압연율을 달리하는 냉간압연으로 최종 2 mm 두께로 만들어 시험편으로 사용하였다.
시료는 먼저 진공용해로에서 용해하여 잉곳으로 제작하고 이를 1,200℃로 가열한 다음 열간압연하여 여러 두께의 판재로 만들었다. 그 후 1050℃에서 1시간 유지 후 수냉하는 용체화처리와 산세과정을 거쳐 압연율을 달리하는 냉간압연으로 최종 2 mm 두께로 만들어 시험편으로 사용하였다. Table 1에 최종 시료의 화학조성을 나타내었다.

성능/효과

1) 냉간가공에 의해 αʹ 및 ε-마르텐사이트가 방향성을 지니고, 표면기복을 일으키며 생성되었다.
2) 가공량이 증가함에 따라 αʹ-마르텐사이트의 양은 증가하는데 반하여, ε-마르텐사이트의 양은 증가하다 특정 가공량에서 최대 값을 나타낸 다음 감소하였다.
3) 가공량이 증가함에 따라 인장강도는 직선적인 비례관계로 증가하였다.
4) 인장강도는 가공에 의해 생성되는 αʹ-마르텐 사이트의 양에 크게 영향을 받았다. 그러나 ε-마르텐사이트에는 영향을 크게 받지 않았다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	현재 공업적으로 이용되는 소음과 진동 방지법의 단점은?	현재까지 공업적으로 이용되고 있는 소음과 진동 방지법으로서는 시스템, 구조 및 재료 감쇠법 등이 있지만, 시스템 및 구조 감쇠법은 감쇠효과가 낮고, 제품의 경량화, 소형화, 가공성 및 용접성 등의 어려움이 있어 공업적 이용 면에서는 극히 제한적이다. 이에 반하여 내부마찰 계수가 큰 합금을 이용하는 재료 감쇠법은 소음과 진동을 저감 또는 방지하는 효과가 크고, 가공성 및 부착성 등이 우수하다.
	강도와 감쇠능이 우수한 제진합금이 만들어지기 어려운 이유는?	일반적으로 합금은 그 종류뿐만 아니라, 동일재료라도 그 재료가 갖는 조직 등에 따라 강도와 인성 등의 기계적 성질과 감쇠능도 크게 달라진다.3)또한 제진재료는 강도, 가공성 등이 높고, 제진에 의한 주파수 의존성, 온도 의존성 등이 낮을수록 유리하며, 일반적으로 합금은 강도가 높아지면 감쇠능은 낮아진다고 알려져 있다.4,5) 그러나 이러한 모든 성질들을 만족하는 제진합금의 개발은 어렵다.
	소음과 진동에 대한 규제를 강화하는 이유는?	일반적으로 소음과 진동은 다양한 형태의 인적, 물적 손실을 초래하고 있을 뿐만 아니라 노동환경의 개선, 상품의 고부가 가치화, 쾌적한 생활환경의 추구 및 기기 또는 장치 등의 안정성과 장수 명화 등을 위해서도 소음과 진동에 대한 규제가 점점 강화되고 있고, 이를 저감하기 위한 노력도 활발하다.

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