[논문]동적재료모델을 활용한 티타늄합금의 고온성형성 고찰

염종택; 현용택; 나영상; 박노광

동적재료모델을 활용한 티타늄합금의 고온성형성 고찰
Hot Workability Characterization of Ti Alloys Using Dynamic Material Model 원문보기

염종택 (한국기계연구원, 재료공정연구부) , 현용택 (한국기계연구원, 재료공정연구부) , 나영상 (한국기계연구원, 재료공정연구부) , 박노광 (한국기계연구원, 재료공정연구부)

Hot-compression tests were carried out to investigate the hot workability of Ti64 and Ti6246 alloys at different temperatures and strain rates. Processing maps were developed on the basis of the dynamic material model unifying the relationship among constitutive behavior, hot workability and microstructure development. Stable regions, defined on the basis of four stability criteria 0${\delta}log(m)/\frac{\bot}{\varepsilon})<0$, s<1 and ${\delta}log(s)/\frac{\bot}{\varepsilon})<0$, were found to be associated with dynamic recovery and recrystallization.

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

문제 정의

이러한 정밀성형, 열간단조 등과 같은 소성가공을 최적화하기 위해서는 재료의 고온변형 거동 및 가공성과 함께 온도, 변형률, 변형속도 등과 같은 공정변수에 따른 소성가공 안정 구간에 대한 고찰이 선행되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 동적 재료 모델을 이용하여 (a + 8) 합금인 Ti64와 Ti6246 두 합금에 대한 고온변형 안정성과 조직적 고찰을 통해 향후 티타늄 합금에 대한 소성가공의 기초자료로서 활용하고자 하였다.
결국, 이들 영역들의 정의는 에너지가 안정 기구로 소모되는지 불안정 기구로 소모되는지를 의미한다. 본 연구에서는 이러한 소성안정 기준을 통해 고온압축 변수(변형속도, 온도)에 따른 Ti64, Ti6246합금들의 안정 구간과 불안정구간을 평가하였다. Fig2는 Ti64 합금에 대하여 진 변형률이 0.

제안 방법

1(b)) 등 축의 초정 a 상이 약 26%의 부피분율을 나타내고 있으며, 약 74%의 부피분율을 갖는 WidmanstSt n 조직의 혼합조직으로 이루어져 있는 것을 관찰할 수 있다. 이들의 고온변형 거동의 조사를 위해서 고온 압축시험을 이용하였다. 이때 시편의 형상은 지름 8mmx 길이 12mm의 원통형으로 제작하였고, Themacmaster-Z 장비를 이용하여 수행하였다.
이들의 고온변형 거동의 조사를 위해서 고온 압축시험을 이용하였다. 이때 시편의 형상은 지름 8mmx 길이 12mm의 원통형으로 제작하였고, Themacmaster-Z 장비를 이용하여 수행하였다. 이때 Ti64 합금은 시험 온도 915-1015℃에서 200 간격으로 변 형 속도 I。-’ -10'/s에서 10' 간격으로고, Ti6246 합금은 시험 온도 800-10000에서 50P 간격으로 변형 속도 10°-l()T/s에서 10' 간격으로다.

대상 데이터

본 연구에서 사용된 합금은 (a+B)형 티타늄합금인 Ti-6A1-4V과 TiWAl-2Sn-4Zr-6Mo로 각각 TIMET사 와 HOWMET사에서 제조된 것으로 이들의 초기 미세조직은 Fig. 1에 나타내었다.

성능/효과

Ti64 합금의 경우(Fig. 1(a)) lath형의 a상이 결정립을 따라 a/6 층 상 조직으로 발달되어 있음을 관찰할 수 있으며, lath형 a 상의 체적율은 65%로 측정되었다. 반면에 Ti6246 합금의 경우(Fig.
여기서 빗금친 부분은 소성불안정구간을 나타낸 것이다. Fig. 2에서 알 수 있는 바와 같이 에너지 분산 효율은 변형 속도가 감소할수록 증가함을 관찰할 수 있으며, (a + B) 영역에서 변형 속도에 따른 에너지 분산 효율의 변화는 0.1s 이상에서는 에너지 분산 효율(n)이 0.28 이하로 나타난 반면 0.01s 이하에서는 0.3-0.5구간의 비교적 높은 에 너지 분산 효율 값을 나타내고 있음을 관찰할 수 있다. 또한 (a + 8) 영역의 경우 최대 에너지 분산 효율은 920℃ -94SC의 온도 구간과 970°C 부근에서 변형속도가 낮은 10-3s-11의 변형 속도에서 관찰됨을 알 수 있으며, 결국이 조건이 가장 적합한 소성가공 조건임을 의미하는 것이다.
Ti6246 합금의 분석 또한 비슷한 경향을 보임을 알 수 있었고, 동적 재결정과 a + BfA 상 변태가 높은 에너지 분산 효율 값을 나타내는 중요한 인자임을 짐작할 수 있었다.
한편 6영역에서의 에너지 분산 효율은 온도 증가에 따라 증가하고 있으며, 10151/10%-'인 조건에서 가장 높은 에너지 분산 효율 값을 보이고 있음을 알 수 있다. 또한 전반적으로 (a + B) 영역에서의 변형에 비해 높은 에너지 분산 효율 값을 나타내고 있음을 알 수 있다. 또한, 소형 불안정 구간은 주로 변형 속도가 비교적 높은 구간에서 나타낸 것을 관찰할 수 있다.
지금까지 Ti64, Ti6246 합금에 대한 고온성 형성에 대한 연구를 통해 본 연구에서 얻어진 변형 공정도는 재료의 유동 거동과 함께 재료의 최적 열간성형 조건을 도출하는 데 직접적으로 이용될 수 있음을 확인하였다.
진 변형률과 진 응력의 관계는 Ti64 합금과 Ti6246 합금 모두 비슷한 경향을 가지며, 변형 속도가 빠른 경우( £ >10-1) 매우 제한된 가공 연화 현상이 발견되고 있을 뿐 다른 조건의 유동 곡선에서는 최대 응력을 나타낸 후 변형이 진행됨에 따라 응력이 일정하게 유지되는 정상 상태를 나타내고 있음을 관찰할 수 있었다. 이와 같은 가공 연화 현상은 변형 열로 인한 것으로 여겨지며, Seetharaman, Boothe, and Lombard⑶ 등의 연구 결과 또한 변형 열에 기인하여 가공 연화 현상이 발생하는 것으로 보고하고 있다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

동적재료모델을 활용한 티타늄합금의 고온성형성 고찰
Hot Workability Characterization of Ti Alloys Using Dynamic Material Model 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

동적재료모델을 활용한 티타늄합금의 고온성형성 고찰 Hot Workability Characterization of Ti Alloys Using Dynamic Material Model 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

동적재료모델을 활용한 티타늄합금의 고온성형성 고찰
Hot Workability Characterization of Ti Alloys Using Dynamic Material Model 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper