• 제목/요약/키워드: 열간성형

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열간 곡면성형된 Al5083 후판의 TIG 용접 시 루트갭 최소화를 위한 최적 블랭크 형상 결정 (Determination of Optimum Blank Shape to Minimize the Root Gap during TIG Welding in Hot Curvature Forming of Al5083 Thick Plate)

  • 이정민;고대훈;이경훈;이찬주;김병민
    • 한국정밀공학회지
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    • 제30권8호
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    • pp.815-823
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    • 2013
  • The hot curvature forming of large aluminum plates is a process used to produce spherical liquefied natural gas (LNG) tanks. In this study, we describe a method to determine the optimum shape of blanks to minimize the root gap in the forming process. The method proposed in this study was applied to a small-scale model for thick plates with a curvature of 1500 mm and thickness of 6 mm. First, the shape of the curved shells was determined as the target shape, and then a coordinate transform was used to determine the optimum blank shape, which was then iteratively modified using the results of finite element method (FEM) simulations, including heat transfer, until the shape error was minimized. Experiments in forming using Al5083 thick plate were carried out, showing that the method can determine the optimum blank shape within an allowable root gap of 0.1 mm.

Characterization of Cast-Forging Process in Hypereutectic Al-15wt.%Si alloy

  • Kim, Eok-Soo;Lim, Kyung-Mook;Hong, Young-Myung;Han, Yoon-Sung;Lee, Kwang-Hak
    • 한국주조공학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.212-216
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    • 2007
  • 과공정 Al-15wt.%Si 합금의 주단조 공정의 적용을 위해 주조 예비성형체를 제작하는 과정에서 P와 Sr을 첨가하여 과공정 Al-Si 합금의 응고과정에서 발생하는 초정 Si과 공정 Si의 미세화 개량처리를 행하였다. 미세화 조직의 변화에 따른 기계적성질 및 단조성을 조사하였으며, 미세화제로 첨가된 0.075wt.% Sr과 0.1wt.% P의 첨가에서 가장 효과적인 미세한 조직을 얻을 수 있었고, 인장강도와 연신율은 이들 첨가원가의 증가에 따라 향상되는 결과를 보였으나 일정 이상의 첨가에서는 더 이상의 향상은 없었다. 단조성 평가를 위한 열간가공 재현실험에서는 $450^{\circ}C$에서 약60N/mm2의 하중이 필요함을 알 수 있었다. 열간단조 및 열처리 후의 인장강도와 연신율은 보다 많은 향상을 가져왔으며, 이는 압축가공에 의한 주조 예비성형체 내부에 잔존하던 주조결함의 제어와 열처리에 의한 조직의 개량 및 균질화 효과에 의한 것으로 판단된다.

Al 7075합금의 열간단조와 반응고 단조에 있어서 조직, 성형성 및 경도 특성 비교 (Comparison of Conventional Hot Forging and Thixoforging of Al 7075 Alloy According to Microstructures, Formability and Hardness)

  • 이상용;전재일;이정환;이영선;신평우
    • 소성∙가공
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    • 제7권6호
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    • pp.620-630
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    • 1998
  • Conventional hot forging and thixoforging of Al 7075 alloy have been compared with respect to microstructures, formability and hardness. Two distinctive temperature-strain rate ranges for hot forging of Al 7075 alloy were observed from the results of simple compression tests with strain rates of 10-3∼101 sec-1 in the temperatures between $250^{\circ}C$ and $500^{\circ}C.$ In the dynamic recovery range (low temperature-high strain rate range) multi-stage forging was necessary to form a complex shape part due to the lack of formability. In the high temperature-low strain rate range, in which dynamic recrystallization takes place a complex shaped park could be formed by single-stage forging. About 50% cold working in the SIMA process was necessary to get a fine and homogeneous microstructures. Microstructural study suggest that thixoforged Al 7075 part has fine grains and homogeneous microstructures. Its hardness number is almost same to that of conventional hot forged part after aging treatment.

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국소 가열방법을 이용한 2단게 축대칭 디프 드로잉 공정의 해석 및 설계

  • 이동우;송인섭;양동열
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1992년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.104-108
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    • 1992
  • 국소가열 가공방법은 종래 사용 되어온 온간,열간 가공의 경우와는 달리 프레스 성형의 응력조건 또는 양긱,열(온도)에 의한 재료 성질의변화 등을 고려하여, 가공하는 박판의 필요 부분을 선택적으로가열, 냉각 또는 두가지를 조합하여 처리하는 것이다. 온도 구배의 영향이 박판 성형의 공정에 많은 영향을 줌에도 불구하고 종래의 박판 성형가공은 주로 열을 고려하지않은 성형해석이 대부분이었고 열을 고려 하였다라도 대 부분이 실험에의존 한 방법이었다. 그러나 실제의 공정 설계에서 실험만을 통한 공정 변수의규명은 많은 노 력과 시간을 필요로 하기 때문에 컴퓨터를 통한 시뮬레이션의 필요성이 대두 되었다. 본 연구는 박판 축대칭 온도 구배와, 변형해석을 유한 요소적 방법을 통해 행하고 이를 실제 공정 설계에 적용할 수있도록 도움을 주고자 하는 데에 있다.

알루미늄 폐캔을 이용한 2차지금의 미세조직 및 집합조직에 미치는 합금원소의 영향 (Effect of Alloying Elements on the Microstructure and Texture of the Secondary Ingots made by Al Used Beverage Cans)

  • 박차용;고흥석;강석봉
    • 자원리싸이클링
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    • 제9권2호
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    • pp.46-52
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    • 2000
  • 사용한 알루미늄 캔을 다시 캔으로 재활용 하는 단계는 폐캔의 수집, 폐쇄, 선별, 도료제거, 용해 및 2차지금을 제작하는 단계와 이 2차지금을 이용하여 열처리, 열간 및 냉간압연, 중간소둔처리 등을 거쳐 다시 캔을 성형하는 단계로 나눌수 있다. 본 연구에서는 2차지금에서 켄성형까지의 과정에서 중요한 요소인 미세조직 및 열간압연후의 집합조직에 미치는 합금원소의 영향을 조사하였다. 폐캔을 이용하여 다시 캔을 제조하기 위한 판재가공에서는 주조시 형성된 공석상들의 구형화와 $\alpha$상 ($Al_{12}(Fe, Mn)_3Si)$)으로의 상변화 제어가 필요한데, 열처리에 의한 석출거동을 조사하여 $615^{\circ}C$, 5시간 균질화 처리조건에서 최적의 미세조직을 얻을 수 있었다. 2차자금을 이용하여 캔소재를 제조한 결과, Mn량이 증가할수록 고용효과에 의해 전기전도도는 감소하고 집합조직의 발달이 억제되었다. Si 과 Fe는 금속간화합물 형태로 존재하며, 함량이 증가할수록 석출효과에 의해 전기전도도가 증가하고 변형집합조직의 발달이 촉진되었다. 캔은 냉간압연후 다른처리 없이 바로 제조되기 때문에 집합조직의 제어는 열간압연 및 소둔처리 단계에서 제어되어야 한다.

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열간압출을 이용한 고신뢰성 n형 Bi-Te-Se계 열전소자 제조 (Preparation of n-type Bi-Te-Se-based Thermoelectric Materials with Improved Reliability via hot Extrusion Process)

  • 황정윤;김용남;이규형
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.45-49
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    • 2019
  • 높은 신뢰성의 n형 Bi-Te-Se계 열전소자 제조를 위한 열간압출 공정을 확립하였다. 용융-응고 공정을 이용하여 Bi-Te-Se 원료잉곳을 합성하였으며, 고에너지 볼밀을 이용하여 평균 ${\sim}30{\mu}m$ 크기의 분말로 분쇄하였다. 일축가압 공정으로 분말을 직경 20 mm의 디스크 형태로 성형한 후 압출용 몰드 설계-제작 및 열간압출 공정 온도와 압력을 제어하여 성형체로부터 00l 방향으로 결정 배향된 지름 1.8 mm의 원통형 고밀도 압출체를 제조하였다. 상온에서 최대 ${\sim}4.1mW/mK^2$의 높은 파워팩터를 나타냈으며, zone melting 공정으로 제조한 상용 열전소재와 비교하여 2배 이상 향상된 기계적 강도 (~50 MPa)를 구현하였다.

Effect of Si Content on the Microstructure of Cast M42 Tool Steel

  • Ha, Tae-Kwon;Jeong, Hyo-Tae;Jung, Jae-Young
    • 한국주조공학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.221-223
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    • 2007
  • 공구강은 C, Cr, V, Mo, W, Co 및 Si 과 같은 첨가원소를 함유한 복잡한 철계 합금으로 주요 특성인 경도, 부식저항성, 열 연화저항성 그리고 인성의 요구수준에 따라 화학성분이 결정된다. 본 연구에서는 1.0C, 0.2Mn, 3.8Cr, 1.5W, 8.5Co, 9.2Mo, 1.0V 조성의 M42 공구강의 미세조직과 열간가공성에 미치는 Si 함량의 효과를 체계적으로 조사하였다. 진공유도용해를 이용하여 Si 함량을 중량비로 0.33 에서 1.7% 까지 변화시켜 $140{\times}140{\times}330\;mm^{3}$ 크기의 잉곳으로 제조하였다. 이렇게 제조한 잉곳들은 $1150^{\circ}C$에서 1.5시간 동안 용체화처리한 후 노냉하였고, 이어 $1180^{\circ}C$에서 15mm 두께의 판재로 열간압연하였다. 공정 탄화물의 형상 및 분해 거동을 중심으로 미세조직을 관찰한 결과 Si 함량이 증가함에 따라 분해속도가 느려지는 것을 알 수 있었고 이로 인해 열간성형성이 급격히 저하되는 것으로 나타났다.

가압소결과 열간 등가압소결에 의한 세라믹 분말의 정형 성형 (Near-net-shape forming of ceramic powder under hot pressing and hot isostatic pressing)

  • 권영삼;김기태
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제21권1호
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    • pp.73-82
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    • 1997
  • High temperature densification behaviors of alumina powder compacts were investigated under hot pressing and hot isostatic pressing. An alumina part of valve-head shape was fabricated under hot pressing and its forming process was simulated by finite element calculation. an alumina powder compact encapsulated by a stainless steel container was also densified under hot isostatic pressing. Inhomogeneous deformations during hot isostatic pressing due to the canning effect were observed experimentally and predicted by finite element analysis.

열간 단조에서의 최적 예비형상 설계 (Optimal Design of Preform in Hot forging)

  • 이석렬;이영규;박철현;양동열
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.780-785
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    • 2000
  • The equi-potential lines designed in the electric field are introduced to find the preform shape in axisymmetric hot forging. The equi-potential lines generated between two conductors of different voltages show similar trends of the minimum work paths between the undeformed shape and the deformed shape. Base on this similarity, the equi-potential lines obtained by arrangement of the initial and final shapes are utilized fur the design of preform, and then the artificial neural network is used to find the range of initial volume and potential value of the electric field.

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기계적 합금화한 ODS NiAI의 이차 재결정화 거동 (Secondary Recrystallization Behavior in Mechanically Alloyed ODS NiAI)

  • 어순철
    • 한국재료학회지
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    • 제6권12호
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    • pp.1248-1256
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    • 1996
  • Ni 및 AI단원소 분말을 혼합하여 attrition mill을 사용하여 분위기 속에서 기계적 합금화 NiAI 기 산화물 분산강화 금속간화합물을 제조하였다. 제조된 분말은 여러 가지 다른 미세조직을 얻기 위하여 각기 다른 공정으로 열간성형을 하였으며, 연이어 이차 재결정 조직을 얻기 위한 가공열처리(thermomechanical treatment)를 실시하였다. 이차 재결정이 일어날 수 있는 선수조건으로서의초기 미세조직과 가공열처리와의 상관관계를 조사하였다. 정상 결정립 성장의억제와 접합조직의 존재가 이차 재결정을 일으키기 위한 필요조건으로 판명되었다. 이 재료에 있어서, 잔류 변형에너지를 공급할 수 있고 결정립을 미세화 할 수 있는 특정 공정하에서 항온 열처리 후 이차 재결정이 생성됨을 알 수 있었다.

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