• 소성∙가공
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• 제6권3호
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• pp.239-249
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• 1997

The behaviour of alloys in the semi-solid state strongly depends on the imposed stress state and on the morphology of the phase which can vary from dendritic to globular. To optimal net shape forging of semi-solid materials, it is important to investigate for filling phenomena in forging process of arbitrarily shaped dies. To produce a automotive part which has good mechanical property, the filling pattern according to die velocity and solid fraction distribution has to be estimated for arbitrarily shaped dies. Therefore, the estimation of filling characteristic in the forging simulation with arbitrarily shaped dies of semi-solid materials are calculated by finite element method with proposed algorithm. The proposed theoretical model and a various boundary conditions for arbitrarily shaped dies is investigated with the coupling calculation between the liquid phase flow and the solid phase deformation. The simulation process with arbitrarily shaped dies is performed to the isothermal conditions of two dimensional problems. To analysis of forging process by using semi-solid materials, a new stress-strain relationship is described, and forging analysis is performed by viscoelastic model for the solid phase and the Darcy's law for the liquid flow. The calculated results for forging force and filling limitations will be compared to experimental data. The filling simulation of simple products performed with the uniform billet temperature(584$^{\circ}C$) from the induction heating by the commercial package MAGMAsoft. The initial step of computation is the touching of semi-solid material with the end of die gate and the initial concept of proposed system just fit with the capability of MAGMAsoft.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2004년도 제5회 압연심포지엄 신 시장 개척을 위한 압연기술
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• pp.307-316
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• 2004

This study examined the cause of the wrinkle defect which is frequently encountered in wire rod rolling of low carbon steel$(C0.08\~0.13wt.\%)$. Even a small defect on the surface of rolled bars can easily develop into fatal cracks during cold heading process of low carbon steel, and it is therefore necessary to minimize inherent defects on the surface of hot rolled bars. Hot rolling process of low carbon steel was analyzed to identify the cause of the wrinkle defect in conjunction with FE analysis. The integrated analysis revealed that the wrinkle defect initiated in the first stage of rolling, and it was at the billet edge where severe deformation and drastic temperature drop were present. To elucidate the micro-mechanical mechanism of the wrinkle defect, hot compression tests were carried out at various temperatures and strain rates using Gleeble-3800. The surface profile of the each other compressed specimens was compared, and rough surface lines were observed at relatively low temperatures. Those surface defects can develop into wrinkles during multi-pass rolling. To control the wrinkle defect in rolling, it is necessary to design an adequate caliber which can minimize the loss of ductility, and thereby prevent flow localization. To use the result of this study fur other steels, the quantitative measure of the wrinkle defect and flow localization parameter should be proposed.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권12호
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• pp.1675-1682
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• 2012

경량화는 대기오염과 자원고갈의 측면에서 매우 중요하게 인식되고 있어, 많은 자동차용 부품이 Al 및 Mg 합금으로 대체되었으며, 관련 연구가 지속적으로 증가하고 있다. 그러나 Mg 합금은 Al 합금에 비해 높은 재료비와 난성형성으로 인한 낮은 생산성 때문에 제한적으로 적용되고 있다. 본 연구에서는 FEA를 이용하여 자동차 범퍼 백 빔용 관재에 대한 공정조건을 분석하였으며, 생산성을 향상시킬 수 있는 방법을 확립하였다. 물성치 확보를 위해 물성시험을 수행하였으며, 소성변형 중 발생하는 열 관련 물성을 정의하기 위하여 단순형상에 대한 실험과 해석을 수행하였다. 이후 온도조건 및 램 속도를 고려하여 제품에 대한 해석을 수행하였다. 이를 통하여 압출공정조건을 확립하였으며, 표면결함이 없는 제품을 성형하는데 성공하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제16권3호
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• pp.162-173
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• 1996

본 연구는 강편 빌레트의 표면 결함을 검출하기 위한 건식 자분 탐상에 관한 것으로 자분 탐상능을 대상체에 흘리는 자화 전류, 대상체의 온도, 자분의 총 분사량 등에 대하여 평가하였다. 선재 제품의 등급에 따라 필요로 하는 몇 가지 강종을 선택하여 강종별 자기적 특성을 평가하였으며, 이를 입력 자료로 하여 유한 요소법에 의한 자기 해석을 행하였고, 그 결과를 직류 자화 전류에 의한 누설 자속 측정 결과와 비교 분석하였다. 교류 자화 전류에 의한 건식 자분 탐상능을 직류 자화 전류에 의한 탐상능과 비교하여 강종 및 자화 전류의 유형에 따른 자화 전류치를 결정하였다. 직류 자화 전류에 의한 자분 탐상 결과를 유한 요소법에 의한 계산과 비교하였고, 빌레트의 표면과 표면 결함 부위에서 측정한 누설 자속으로 비교 결과를 평가하였다. 각 강편재의 경우 직류 자화 전류에 의한 표면 자장은 그 형상에 의한 영향으로 코너 부위에서는 면 중앙의 표면 자장치에 비해 30% 정도였으며, 교류 자화 전류에 의해서는 그 비율이 70% 정도였다. 교류 자화 전류는 코너로부터 면중앙으로 10mm 되는 영역을 제외하고는 전 면에서 균일한 표면 자장을 발생하였다. 대상체의 온도에 따른 자분의 흡착은 대상체의 온도 $150^{\circ}C$ 까지는 큰 변화가 없으나 자분의 고착에 있어서 $60^{\circ}C$ 이상의 고온재에 대해서는 융착 용매로 메틸렌 크로라이드를 사용하는 것이 부적합하였다. 자분의 총분사량은 자분 탐상능에 상당히 큰 영향을 미침을 확인하였고 이에 대한 정량적 평가를 행하였다.

• 한국재료학회지
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• 제5권8호
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• pp.953-959
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• 1995

분말야금법으로 제조된 A6061기 입자분산강화 복합재의 열간압술가공에 있어서 압출특성에 미치는 강화입자의 종류, 빌렛특성 및 암술조건의 영향에 대하여 조사하였다. A6061기 복합재료의 열간 압술 전단 변형저항에 미치는 강화입자종류의 영향은 Si $C_{w}$ > A1$_2$ $O_{3f}$ > A1$_2$ $O_{3f}$ > Si $C_{p}$의 순으로 되었으며, 모든 강화입자에서 부피분율이 증가함에 따라서 Kw값도 증가하였다. 압출조건, 강화입자의 첨가량 및 첨가입자의 평균입도에 관계없이 A1$_2$ $O_{3p}$가 첨가된 복합재의 열간압출가공에 필요한 소요압력은 Si $C_{p}$의 경우보다 컸다. 압출압력은 압출 다이스 반각이 커질수록 감소하는 경향은 나타났다. 이것은 다이스 반각에 의해 생성되는 빌렛과의 접촉면적이 증가하여 전단마찰응력(m $k_3$)이 상승하기 때문이다. 압출시 압출온도 상승은 저온에서 ~$50^{\circ}C$ 정도 증가하였으며, 압출온도가 50$0^{\circ}C$ 이상이 되면 압출재 표면에 극심한 tearing이 발생하였다. 강화입자의 첨가량이 증가할수록 이 현상은 더 심하게 되었다.게 되었다.