초록

용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

형상기억합금(shape memory alloy; SMA)은 소성가공을 통하여 원하는 형태로 변형시킨 이후에도(현재로서는 최대 10%미만의 변형) 일정조건의 열을 가하면 원래의 형상으로 복원되는 합금을 말한다. 형상기억효과는 고상(solid state)에서의 금속조직이 오스테나이트(austenite: 이하 A 또는 B2상)로부터 마르텐사이트(martensite: 이하 M 또는 B19'상)로, 다시 역으로 마르텐사이트에서 오스테나이트로의 변태에 기인되는 것으로 밝혀지고 있으며 이러한 변태는 온도유기변태(temperature induced transformation)와 응력유기변태(stress induced transformation)로 분류할 수 있다.(중략)

형상기억합금(shape memory alloy; SMA)은 소성가공을 통하여 원하는 형태로 변형시킨 이후에도(현재로서는 최대 10%미만의 변형) 일정조건의 열을 가하면 원래의 형상으로 복원되는 합금을 말한다. 형상기억효과는 고상(solid state)에서의 금속조직이 오스테나이트(austenite: 이하 A 또는 B2상)로부터 마르텐사이트(martensite: 이하 M 또는 B19'상)로, 다시 역으로 마르텐사이트에서 오스테나이트로의 변태에 기인되는 것으로 밝혀지고 있으며 이러한 변태는 온도유기변태(temperature induced transformation)와 응력유기변태(stress induced transformation)로 분류할 수 있다.(중략)

AI 본문요약

엑셀 다운로드 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

• 연구 주제
• 연구 방법
• 연구 결과

문제 정의

• 1at.%Ni 합금에 대하여 시효처리온도 및 시효시간의 변화가 온도유기변태거동에 미치는 영향을 연구하여 actuator의 제작에 필요한 적절한 열 처리 조건과 이에 대한 배경 이론을 확립하고 또한 온도유기변태시의 엔탈피(enthalpy) 변화를 측정하여 응력유기변태거동을 예측하는데 있다.

가설 설정

• 이를 다시 정리하면 A —> R+A - (R+Mi)+A - (A+M2)+Mi - Mi + M2이며 이는 다른 연구자들 話)의 결과와도 일치한다. 가열시의 변태는 M R t A의 2단계 로 변태한다고 하는 것이 지금까지의 연구결과이지만 9), 본 연구에서는 3단계로 변태 가 일어났으며 이는 Mi+M2 - (M2+A)+Mi - A + (Mi+R) - A + (R+A) - A의 단 계로 변태가 일어난다고 가정을 하며 이는 앞으로 밝힐 과제라 하겠다. 이렇게 추정하는 이유로서는 우선적으로 기지내의 응력장의 분포, 석출물에 의한 Ni 농도의 불균일 성, 각각의 상변태에 대한 구동력의 차이를 고려해야할 것이다.
• 그러나, 가열 시에도 역시 2단계, 3단계 변 태가 나타나고 있는데, 가열시의 3단계 변태과정은 아직까지 보고 된 바가 없다. 냉각 시의 3단계 변태는 석출물에 근접한 기지가 R상으로 변태하고, 그 후 변태에 필요한 변형에너지가 적게 소요되는 R상에서 Mi으로의 변태, 마지막으로 기지 내에 석출물에 의한 응력장이 형성되지 않은 석출물 사이의 영역이 A에서 M2로 변태한다고 가정한다. 여기서 Mi과 M2는 똑같은 B19, 상이나 생성순서에 따라 단지 1, 2의 첨자를 부여하였다.

제안 방법

• 그 후, 이 시편들에 대한 변태온도에 미치는 시효처리의 영향을 비교, 연구 하기 위하여 시효온도를 각각 350℃ , 450℃ 및 550℃ 상태에서 시효시간을 15분부터 10시간까지 다양하게 유지한 후, 상온의 물속에 급냉을 하였다. 그 후 시편표면의 산화 막을 제거하기 위해서 3HNO₃ + 2H₂O + 1HF의 용액에서 시편에 대한 산세척을 실시하였다.
• 또한 절단 후에는 절단시에 발생할 수 있는 시편 표면의 손상된 층을 제거하기 위하여 시편표면을 연마하여 약 20mg의 최종 시편으로 가공하였다. 그 후, 이 시편들에 대한 변태온도에 미치는 시효처리의 영향을 비교, 연구 하기 위하여 시효온도를 각각 350℃ , 450℃ 및 550℃ 상태에서 시효시간을 15분부터 10시간까지 다양하게 유지한 후, 상온의 물속에 급냉을 하였다. 그 후 시편표면의 산화 막을 제거하기 위해서 3HNO₃ + 2H₂O + 1HF의 용액에서 시편에 대한 산세척을 실시하였다.
• 그 후 변태온도를 측정하기 위한 시차열분석기 (differential scaning calorimeter; DSC)의 시편 을 제작하기 위해서 용체화 처리된 재료를 냉각유를 투여하면서 극저속으로 절단하여 약 25mg 정도의 크기로 준비하였다. 또한 절단 후에는 절단시에 발생할 수 있는 시편 표면의 손상된 층을 제거하기 위하여 시편표면을 연마하여 약 20mg의 최종 시편으로 가공하였다. 그 후, 이 시편들에 대한 변태온도에 미치는 시효처리의 영향을 비교, 연구 하기 위하여 시효온도를 각각 350℃ , 450℃ 및 550℃ 상태에서 시효시간을 15분부터 10시간까지 다양하게 유지한 후, 상온의 물속에 급냉을 하였다.

대상 데이터

• 본 실험에 사용된 재료는 미국의 Special Metals사로부터 구입한 Ti-50.1at.% Ni 합 금을 1273 K에서 2시간동안 불활성 가스분위기 아래에서 용체화 처리를 하였다.

이론/모형

• 변태온도의 측정방법에는 일반적으로 시차열분석(DSC)이나 전기저항측정법 등이 있으나 본 실험에서는 DSC방법을 이용하였다. DSC측정으로는 Perkin-Elmer사의 Pyris 1기를 사용하였으며 가열 및 냉각속도는 10℃/min.

성능/효과

• 그러나 시효시간과는 관련없이 Pci, Pc2 및 Pc3 그리고 Phi, Ph2, Ph3는 서로 경계가 불분명하게 중첩되고 있다. 이는 석줄물이 기지에 대하여 응력장을 크게 형성하고 있지 않음을 나타내며 이는 또한 석출물이 기지에 대해 450℃에서 시효 처리 한 시편보다 점성이 약함을 추정할 수 있으며, 시효시간이 증가함에 따라 점성은 더욱 약화됨을 추측할 수 있다. 따라서 550℃의 시효온도는 석출물에 의한 재료의 강도 증대에 영향을 주지 않는다고 생각할 수 있다.
• 5시간 이상일 때는 일정한 변태온도를 유지하고 있다. 이를 바탕으로 시효시간이 1.5 시간 이상이 되면 석줄물인 TiaNiq가 뚜렷하게 나타나나 석 출물의 성장은 크게 없음을 알 수 있으며 석출물이 주변에 응력장을 형성하여 A에서 M로의 변태가 아닌 R상으로의 변태를 촉진하게 된다. Sitepu 10)등은 석출물의 발 350℃ 생은 M로의 변태를 방해한다고 하였으며, 이의 이유로서는 M상으로의 변태변형률은 8~10%이나 R상으로의 변태변형률은 0.

후속연구

• 2) 350℃에서 시효처리 결과는 2단계 변태는 A t R t M 이고, 450℃에서는 3단 계 변태가 일어나며 냉각시에는 A t R+A —* (R+MD+A —* (A+M2)+Mi — Mi + M2> 가열시에도 역시 3단계 변태 Mi+M2 (M2+A)+Mi t A + (Mi+R) A + (R+A) t A 로 일어난다고 가정하며 이는 앞으로도 계속 연구해야 할 과제이다. 또한 550℃에서는 시효시간이 짧은 경우에는 450℃와 같은 3단계, 시효시간이 증가함에 따라 350℃에서의 변태기구와 동일하게 거동한다.
• 3) 시효처리가 변태거동에 미치는 영향을 Bataillard 8) 등은 석출물에 생성된 주변의 응력장에 따라서 변태거동의 변화가 생기고 Allfari 7) 등은 석출물의 생성에 따른 기지 내의 Ni농도의 변화에 의해 변태거동의 변화가 생긴다는 모델을 제사하였으나, 본 연구에서는 석출물의 크기와 간격의 변화에 따른 점성력의 변화에 따른 기지내의 응력장 의 변화와 Ni 농도의 변화가 변태거동에 영향을 준다고 제안한다.
• 25시간을 초과할 때는 3단계 변태가 일어나며 Pci, Pc2 및 PC₃의 온도는 시효시간의 증가에 따라 역시 증가하나 특히, PC₂ 변태의 온도 의존성이 두 드러지게 나타나고 있다. 이는 시효시간이 증가함에 따라 석출물의 크기가 증가하여 석 출물 주변의 Ni농도가 저하되어 R상에서에 Mi(B19')으로의 변태 온도 즉 Pc2가 가파르 게 증가하며 석출물 사이의 간격이 넓어서 그 구역은 상대적으로 석출물 주변보다 Ni농도가 높으므로 이 구역의 A가 M2(B19')로 변태하는 온도가 가장 낮은 것으로 고찰되며 이는 앞으로도 계속 연구를 진행하여야 할 과제이다. Fig.

본문요약 정보가 도움이 되었나요? 예 아니오 제출

이 논문을 인용한 문헌

더보기