[논문]Ti-6Al-4V합금의 비틀림 및 압축변형에 따른 고온변형거동 고찰

염종택; 정은정; 김정한; 홍재근; 박노광; 이종수

Ti-6Al-4V합금의 비틀림 및 압축변형에 따른 고온변형거동 고찰
Investigation of High Temperature Deformation Behavior in Compression and Torsion of Ti-6Al-4V Alloy 원문보기

염종택 (한국기계연구원 부설 재료연구소, 특수합금연구그룹) , 정은정 (한국기계연구원 부설 재료연구소, 특수합금연구그룹) , 김정한 (한국기계연구원 부설 재료연구소, 특수합금연구그룹) , 홍재근 (한국기계연구원 부설 재료연구소, 특수합금연구그룹) , 박노광 (한국기계연구원 부설 재료연구소, 특수합금연구그룹) , 이종수 (포항공과대학교, 신소재공학과)

High temperature deformation of Ti-6Al-4V alloy with a lamellar colony microstructure was investigated by hot compression and torsion tests. The torsion and compression tests were carried out under a wide range of temperatures and strain rates with true strain up to 2 and 0.7, respectively. The processing maps were generated on the basis of compression and torsion test data and using the principles of dynamic materials modeling (DMM). The shapes of the strain-stress curves in alpha-beta region and processing maps obtained on the two different tests have been compared with a view to evaluate the effect of the microstructure evolution on the flow softening behavior of Ti-6Al-4V alloy with a lamellar colony microstructure.

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

문제 정의

반면에 비틀림시험의 경우 압축시험에 비해 대변형에서의 유동응력을 측정함이 유리하나, 통상적으로 비틀림시험법은 봉상의 시험편을 사용하기 때문에 표면과 내부의 변형률 차이가 발생하고 원주방향으로 소성변형응력이 변하게 되어 비틀림각도와 모멘트(힘)로부터 얻어진 평균 변형량-응력은 진 변형량-응력과 차이가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 Widmanstatten조직을 가지는 Ti-6A1-4V합금에 대해 비틀림시험과 함께 고온압축시험을 수행하고, 각각의 변형모드에 따른 고온변형거동을 이해하고자 하였으며, 대변형 연구에서 비틀림시험의 신뢰성을 알아보고자 하였다.

제안 방법

등축정을 나타내었다. Widmanstatten 조직의 a상 lath 또는 plate 두께변화에 따른 고온변형거동을 알아보기 위해서, 다음과 같은 두가지열처리에 의해 압축시험과 비틀림시험에 대한 초직조직을 제어하였다.
본 연구에서는 Widmanstatten조직을 가지는 Ti- 6A1-4V합금에 대해 비틀림시험과 고온압축시험을 수행하고 , 유동응력곡선과 동적재료모델을 기초로 변형공정지도 등을 분석하고 다음과 같은 결론을 얻었다.
비틀림시험과 고온압축시험은 800℃ 에서 950℃까지 50℃ 간격으로, 변형속도는 1, 0.1, 0.01 s-1조건에서 수행되었다. 비틀림시험의 경우 변형량 2 까지 진행하였고, 고온압축시험은 변형량 0.
그림 2는 950℃, 변형속도 Is』조건에서 비틀림 및 압축시험 된 시험편에 대한 조직관찰결과를 나타낸 것이다. 비틀림시험과 압축시험된 시험편의 미세조직은 FEM해석을 수행하여 유효 변형량이 각각 2.0, 0.7에 해당하는 부위에 대하여 관찰하였다. 비틀림시험의 경우 lath a상을 거의 찾아 볼 수 없으며, 미세한 등축정 a과 마르텐사이트상을 관찰할 수 있는 반면, 압축시험은 lath a과 미세 등축정 a상이 혼재하고 있고 a상의 상분율이 상대적으로 높음을 관찰할 수 있다.

대상 데이터

본 연구에서 사용된 Ti-6A1-4V 합금은 704℃에서 2 시간 동안 어닐링된 지름 100mm 빌렛으로, 초기조직은 등축정을 나타내었다. Widmanstatten 조직의 a상 lath 또는 plate 두께변화에 따른 고온변형거동을 알아보기 위해서, 다음과 같은 두가지열처리에 의해 압축시험과 비틀림시험에 대한 초직조직을 제어하였다.

이론/모형

가지는 Ti-6A!-4V합금의 비틀림과 압축변형에 따른 고온변형거동을 이해하기 위하여 열간가공시 복잡한 재료들의 가공성, 파괴 및 유동거동을 거시적으로 표현하는 방법인 동적 재료 모델[3]에 기초한 변형공정지도를 활용하고자 하였다. 이 모델에 따르면, 재료의 소성변형에 대한 에너지 분산의 효과를 정량적으로 분석하기 위한 기준으로 다음과 같은 에너지 분산효율(efficiency of dissipation), r|을 제시하였다.
7 까지 수행하였다. 비틀림 시험으로부터 얻어진 비틀림 각 (0)과 모멘트(M)을 전단응력(1)과 전단변형률(y)로 전환하기 위하여 Fields 와 Backofen [2]등이 제시한 다음과 같은 관계식을 활용하였다.

성능/효과

(1) 비틀림 시험과 압축시험에서 구한 변형량음력 곡선은 다소 차이를 나타내었으며, 이는 각 온도 및 변형속도별 변형속도민감도지수(m)을 적용하는데 기인한 오차임을 알 수 있었다.
(2) 주어진 온도 및 변형속도조건에서 동적 구상화 거동은 비틀림변형보다 압축변형에서 더욱 활발히 일어나는 것으로 관찰되었다.
(3) 변형공정지도를 통한 두 변형모드의 고온변형거동을 살펴본 결과, 비틀림시험의 경우 압축시험결과에 비해 낮은 에너지분산효율치를 나타내었는데, 이는 이상의 완전구상화에 기인한 것으로 판단되었다.
조직이 얻어졌으며, ii)번 열처리조건은 약 9pm 정도의 a lath 두께를 가지는 조대한 Widmanstatten 조직 을 나타내었다.
33으로 900℃, 변형속도 10-2s-1조건에서 관찰되었고, 반면에 고온압축시험의 경우 최대 에너지분산효율치가 (T55로 840~900℃온도구간과 변형속도 10-2s-1조건에서 관찰되었다. 이러한 에너지분산효율값의 차이는 각 영역에 해당하는 조건에 대한 미세조직관찰결과, 압축시험의 경우 변형량 0.7에서 얻어진 변형공정지도로써 lath a상의 구상화 거동이 활발히 일어나고 있는 반면, 비틀림시험의 경우 변형량 2.0에서 얻어진 변형공정지도로써 a상의 완전구상화에 기인한 것임을 알 수 있었다.
02정도에서는 부분적인 구상화가 발생하였고, 변형량이 L43으로 증가한 경우 완전구상화가 얻어졌음을 보고한 바 있다. 이러한 연구결과는 a상의 구상화거동이 1.0이상의 대변형에 의해 정량적으로 분석함이 가능하다는 것을 나타내는 결과이다.
이상의 결과를 토대로, 비틀림시험은 진 응력년형량을 도출하기 위한 방법론에서 여전히 많은 문제점이 있기는 하지만, 대변형의 고온변형거동을 설명하기 위한 유용한 시험방법임을 알 수 있었다.

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

Ti-6Al-4V합금의 비틀림 및 압축변형에 따른 고온변형거동 고찰
Investigation of High Temperature Deformation Behavior in Compression and Torsion of Ti-6Al-4V Alloy 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

이론/모형

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

Ti-6Al-4V합금의 비틀림 및 압축변형에 따른 고온변형거동 고찰 Investigation of High Temperature Deformation Behavior in Compression and Torsion of Ti-6Al-4V Alloy 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

이론/모형

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

Ti-6Al-4V합금의 비틀림 및 압축변형에 따른 고온변형거동 고찰
Investigation of High Temperature Deformation Behavior in Compression and Torsion of Ti-6Al-4V Alloy 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper