초록 ▼

$\circ$ 비틀림 실험을 통한 정적 및 준동적 재결정 모델 확립
$\circ$ 결정립 크기 모델 및 결정립 성장 모델 개발
$\circ$ 스퀘어-다이아몬드 및 라운드-오발 압연 실험을 통한 결정립 분포 특성 파악
$\circ$ 압연 실험과 유한 요소 해석의 온도이력비교
$\circ$ 온도이력 비교를 통한 접면열전달계수 결정
$\circ$ 미세조직 예측을 위한 통합 모델링 수치해석 기법

$\circ$ 비틀림 실험을 통한 정적 및 준동적 재결정 모델 확립
$\circ$ 결정립 크기 모델 및 결정립 성장 모델 개발
$\circ$ 스퀘어-다이아몬드 및 라운드-오발 압연 실험을 통한 결정립 분포 특성 파악
$\circ$ 압연 실험과 유한 요소 해석의 온도이력비교
$\circ$ 온도이력 비교를 통한 접면열전달계수 결정
$\circ$ 미세조직 예측을 위한 통합 모델링 수치해석 기법 개발
$\circ$ 실험과 해석 간의 결정립 크기 분포 비교를 통한 수치해석 모델의 타당성 검증
$\circ$ 단일 패스 압연 공정에서의 오스테나이트 결정립 크기에 미치는 공정 조건 영향 파악
- 롤 속도
- 압연 온도
- 지연시간
$\circ$ 미세조직을 고려한 다단 패스 압연 해석
$\circ$ 다단패스 압연에서의 오스테나이트 결정립 크기에 미치는 공정조건 영향 파악
- 롤 속도
- 초기 압연 온도
$\circ$ 파라메트릭 설계 방법을 이용한 기존 압연 공정의 수정 및 보완

Abstract ▼

The research objectives of this project are to develop the austenite grain size (AGS) evolution model and the design techniques which can be applicable to control the multi-stage bar rolling process for improvement of the mechanical properties of SCM435.
In this study, the international research

The research objectives of this project are to develop the austenite grain size (AGS) evolution model and the design techniques which can be applicable to control the multi-stage bar rolling process for improvement of the mechanical properties of SCM435.
In this study, the international research team of Prof. P. D. Hodgson at Deakin University has developed the AGS evolution model for SCM435. They developed the AGS evolution model by investigating static recrystallization, metadynamic recrystallization and grain growth through the hot torsion test. The domestic research team of Prof. Y. T. Im at KAIST has applied the microstructure evolution model to FE simulations to develop the integrated AGS control scheme during the bar rolling. This technique is based on numerical analyses by predicting the various effects of processing conditions on the AGS during the process.
To investigate the validity of the technique developed, hot bar rolling experiments of round-oval and square-diamond passes were carried out using the laboratory mill. After validating the model, the effect of parameters of the AGS evolution model was investigated to improve the AGS distribution by changing the processing conditions.
Finally, integration of the AGS prediction model and finite element numerical analysis technique was made for controlling the microstructural evolution for improvement of mechanical properties of hot rolled products.
If these techniques were applied to industrial fields, it might be beneficial to improve mechanical properties of SCM435 and increase a life-cycle of final products such as bolts, shafts and spindles, etc which can be produced by secondary processing of the hot rolled bar.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 초록...3
• 요약문...4
• SUMMARY...6
• CONTENTS...7
• 목차...8
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...9
• 제 1 절 연구개발의 개요 및 필요성...9
• 제 2 절 연구개발의 목적 및 범위...12
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...13
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...15
• 제 1 절 미세조직 진화 모델링...15
• 1. 실험방법...15
• 2. 실험결과...16
• 제 2 절 압연 실험...26
• 1. 실험방법...26
• 2. 실험결과...26
• 제 3 절 미세조직 예측...35
• 1. 결정립 예측을 위한 수치해석 방법...35
• 2. 변형 해석...35
• 3. 열전달 해석...36
• 4. 수치해석 결과 및 고찰...37
• 제 4 절 파라메트릭 설계 방법을 이용한 공정설계...58
• 1. 유한요소해석 조건...58
• 2. 기존 공정 분석...59
• 3. 파라메트릭 설계를 통한 최적 공정 조건 결정...60
• 4. 압연 공정 설계...64
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...92
• 제 1 절 목표달성도...92
• 제 2 절 관련분야에의 기여도...93
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...94
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...95
• 제 7 장 참고문헌...97