초록 ▼

◎대형 백업롤의 열처리 공정 중의 온도 이력 및 상변태 이력 예측
- 온도이력을 고려한 상변태 모델을 정립: 확산, 비확산, 잠열발생 모델 고찰
- 비등온해석에 적용가능하도록 Scheil's additive 모델 도입
- 각 상의 물성치를 고려하기 위해 mixture rule 도입
- 미세조직 연계 열전달 해석 및 상변태 해석 관련 유한요소 수식화 과정 전개
- 공정변수에 따른 대형 백업롤의 온도 및 상분율 예측
◎ 대형 백업롤 열처리 공정 시 크롬 함량 및 결정립 크기 영향 분석
- 크롬 함량

◎대형 백업롤의 열처리 공정 중의 온도 이력 및 상변태 이력 예측
- 온도이력을 고려한 상변태 모델을 정립: 확산, 비확산, 잠열발생 모델 고찰
- 비등온해석에 적용가능하도록 Scheil's additive 모델 도입
- 각 상의 물성치를 고려하기 위해 mixture rule 도입
- 미세조직 연계 열전달 해석 및 상변태 해석 관련 유한요소 수식화 과정 전개
- 공정변수에 따른 대형 백업롤의 온도 및 상분율 예측
◎ 대형 백업롤 열처리 공정 시 크롬 함량 및 결정립 크기 영향 분석
- 크롬 함량 및 결정립 크기에 따른 IT 선도 분석하고 온도이력의 변화로부터 상변태 이력을 추적하였음.
- 크롬함량 및 결정립 크기가 증가할수록 소재 중심부에서의 펄라이트 변태 개시 및 완료 시간 증가하여 총변태시간이 증가하였으며, 펄라이트의 분포면적은 감소함. 반면 마르텐사이트의 분포면적은 상대적으로 증가함.
◎ 열전달계수, 냉매온도, 오스테나이트화 온도에 따른 상변태 이력 분석
- 소재의 오스테나이트화 온도에 따라 상분율, 상분포 면적에는 큰 차이는 발생하지 않음. 반면 냉매온도가 감소함에 따라 마르텐사이트 분포면적이 증가함.
- 열전달계수가 증가하면 냉각속도가 증가하므로 마르텐사이트 분포면적이 증가하나 일정 열전달계수 이상에서는 큰 차이가 발생하지 않음.

Abstract ▼

This work was focused on the finite element analysis of quenching process of the large sized backup roll. First, the theoretical models with relation to diffusional and diffusionless phase transformations were established as follows:
◉ For numerical simulation of the diffusional phase transformat

This work was focused on the finite element analysis of quenching process of the large sized backup roll. First, the theoretical models with relation to diffusional and diffusionless phase transformations were established as follows:
◉ For numerical simulation of the diffusional phase transformation such as austenite to ferrite, pearlite and bainite transformations occurred during the non-isothermal quenching process, subdivision of the cooling curve into various small isothermal steps was introduced with the help of various TTT diagrams. For this, Scheil’s additive rule was adopted to predict the incubation time which indicates the onset of phase nucleation and also Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov equation was used to model the phase growth.
◉ On the other hand, Koistinen and Marburger’s empirical equation was used to model the diffusionless transformation from austenite to martensite transformation. Material properties of the phases depending on the temperature were calculated from JMATpro program for more accurate simulations.
◉ Also, latent heat released due to phase transformation during the quenching was considered in this work.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 6
• CONTENTS ... 8
• 목 차 ... 9
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 10
• 제 1 절 연구목적 ... 10
• 제 2 절 연구범위 ... 10
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 11
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 12
• 제 1 절 상변태 모델 ... 12
• 제 2 절 유한요소 수식화(Finite element formulation) ... 14
• 제 3 절 대형 백업롤의 열처리 공정 해석 ... 15
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 32
• 제 1 절 목표달성도 ... 32
• 제 2 절 관련분야에의 기여도 ... 33
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 34
• 제 6 장 참고문헌 ... 35