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[국내논문] Ductile Cast Iron (DCI) 롤의 마모 특성 고찰 및 마모계수 도출을 위한 실험적 연구
Experimental Study to Examine Wear Characteristics and Determine the Wear Coefficient of Ductile Cast Iron (DCI) Roll 원문보기

윤활학회지 = Journal of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers, v.33 no.3, 2017년, pp.98 - 105  

변상민 (동아대학교 기계공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

A pin-on-disk test is performed to measure the wear volume of a ductile cast iron (DCI) roll when it wears down using a high carbon steel and two alloy steels at different sliding velocities between the roll and the material (steel). Normal pressure is set as constant and test temperatures are 400, ...

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문제 정의

  • 본 연구에서는 탄소함량이 다른 3가지 종류의 강 (Steel)이 열간 선재 조압연기를 통과한다고 할 때 롤 표면의 마모계수를 실험적으로 결정하는 방법에 대해서 고찰한다. 포스코 제 2선재 공장의 조압연기에 사용되는 DCI 롤을 연구 대상으로 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
압연 공정은 무엇인가? 압연 공정(Rolling process)은 초기 소재를 여러 단의 압연기를 통해서 원하는 형상 및 치수의 제품을 생산하는 공정이다. 압연기에서 소재에 가압하여 형상을 얻어내도록 하는 부분을 롤(Roll)이라고 하는데, 제품을 생산할수록 이것에 마모가 더욱더 유발되어 제품의 치수편차를 발생시키고 있다.
롤 마모관련 연구는 어떠한 방향들로 이루어져 왔는가? 롤 마모관련 연구는 현상론적인 연구와 마모 모델 연구의 두가지 방향으로 이루어져 왔다. 마모에 대한 현상적인 연구는 William 등[1]이 열간압연에서 소재의 표면 산화층의 마모 거동을 고찰하면서 시작되었다.
마모계수 도출을 위한 기본모델로 Archard 모델을 도입함으로써 얻을 수 있는 장점은? Archard 모델은 다른 마모모델이 여러 마모계수를 가지고 있는데 반해 단일 마모계수를 가지고 있는 것이 특징이다. 따라서, 마모 계수를 도출하는데 필요한 시험의 횟수를 현저히 줄일 수 있으므로 시간과 경비를 최소화 할 수 있다.
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참고문헌 (17)

  1. Williams, R. V., Boxall, G. M., "Roll surface deterioration in hot strip mills", J. Iron and Steel Institute, Vol. 203, No. 4, pp. 369-377, 1965. 

  2. Kihara, J., Doya, K., Nakamura, K., Yoshihara, T., Sano, Y., "Roll wear in hot strip test mill", Iron and Steel, Vol. 69, No. 7, pp. 782-789, 1983. 

  3. Ohnuki, A., "Wear and deterioration of rolling roll and procedure of anti-wear", J. Japan Soc. Lubr. Eng., Vol. 32, pp. 621-626, 1987. 

  4. Sachs, G., Latorre, J. V., Chakko, M. K., "Roll wear in finishing trains of hot strip mills", Iron and Steel Engineer, Vol. 38, pp.71-91, 1961. 

  5. Oike, Y., Okubo, I., Hirano, H., Umeda, K., Tetsu-to-Hagane, Vol. 63, pp. S222, 1977. (in Japanese) 

  6. Kim, D. H., Lee, Y., Yoo, S. J., Choo, W. Y., Kim, B. M., "Prediction of wear profile of roll groove in rod rolling using an incremental form of wear model", Proc. Instn. Mech. Engrs. Part B; J. Engineering Manufacture, Vol. 217, pp. 111-126, 2003. 

  7. Archard, J. F., "Contacts and rubbing of flat surfaces", J. Applied Physics, Vol. 24, pp. 981-988, 1953. 

  8. Williams, J., Engineering Tribology, 2nd Edition, Chap. 5, pp.167, Cambridge University Press, Cambridge, UK, 2005. (ISBN 0-521-60988-7) 

  9. Kang, J. H., Park, I. W., Jae, J. S., Kang, S. S., "A study on a die wear model considering thermal softening (I): construction of the wear model", J. Mater. Process. Technol., Vol. 96, pp. 53-58, 1999. 

  10. Lee, R. S., Jou, J. L., "Application of numerical simulation for wear analysis of warm forging die", J. Mater. Process. Technol., Vol. 140, pp. 43-48, 2003. 

  11. Behrens, B. A., "Finite element analysis of die wear in hot forging processes", CIRP Ann. Manuf. Technol., Vol. 57, pp. 305-308, 2008. 

  12. Cheon, S., Kim, N., "Prediction of tool wear in the blanking process using updated geometry", Wear, Vol. 352, pp. 160-170, 2016. 

  13. Luo, S., Zhu, D., Hua, L., Qian, D., Yan, S., "Numerical analysis of die wear characteristics in hot forging of titanium alloy turbine blade", Int. J. Mech. Sci., Vol. 123, pp. 260-270, 2017. 

  14. Lee, H. Y., "Analysis of sliding wear behavior of mild steel according to hardness of dissimilar mating materials", J. Korean Soc. Tribol. Lubr. Eng., Vol. 32, No. 6, pp.195-200, 2016. 

  15. Won, S. J., Cho, S. H., Kang, D. K., Heo, J. S., "Experimental study on wear characteristics of metallic materials used in oil sands plants", J. Korean Soc. Tribol. Lubr. Eng., Vol. 33, No. 1, pp.31-35, 2017. 

  16. P. G. Stevens, K. P. Ivens, P. Harper, "Increasing work-roll life by improved roll-cooling practice", J. Iron and Steel Institute, pp.1-9, 1971. 

  17. Wusatowski, Z., Fundamentals of Rolling, Chap. 3, pp. 131, Pergamon Press, London, UK, 1969. 

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