SKD11 (ASTM D2) tool steel is a versatile high-carbon, high-chromium, air-hardening tool steel that is characterized by a relatively high attainable hardness and numerous, large, chromium rich alloy carbide in the microstructure. SKD11 tool steel provides an effective combination of wear resistance and toughness, tool performance, price, and a wide variety of product forms. The CNTs was good additives to improve the mechanical properties of metal. In this study, 1, 3 vol% CNTs was dispersed in SKD11 matrix by mechanical alloying. The SKD11+ CNT hybrid nanocomposites were investigated by FE-SEM, particle size distribution, hardness and wear resistance. The CNT was well dispersed in the SKD11 matrix and the mechanical properties of the composite were improved by CNTs addition. It shows good feasibility as cold work die tool.
구조물에 충격하중이 작용하면, 그 구조물은 통상적으로 대변형을 동반하는 소성변형과 최종적으로 그에 따른 파단을 경험하게 된다. 본 연구에서는 사고적 극한 상태에 대한 합리적인 설계를 위해 열성형된 판과 냉간성형된 판의 재료상수를 고속인장시험에 대한 수치시현을 통해 정의하였다. 변형율이 중간 속도 이하인 경우에는 변형율 속도의 영향을 무시할 수 있다는 가정과 함께 Cower-Symond 모델과 John-Cook 모델에 포함되는 재료상수들의 유용성을 참고문헌들의 결과와 비교하여 입증하였다. 본 논문은 향후 연구 내용에 대한 언급을 포함하면서 마무리하였다.
동절기에 타설되는 대부분의 콘크리트 구조물에서 가설 초기단계에서의 양생방법의 선정은 매우 중요한 요소이다. 동절기에는 초기균열과 강도저하를 방지하기 위하여 열선과 조강시멘트를 이용한 발열양생방법을 주로 적용하게 된다. 하지만 그 적용기법의 단순화 및 경험적 판단에의 의존으로 인하여 대부분의 건설현장에서 최적의 양생방법을 선정하지 못하고 있는 실정이다. 이에 따라 본 논문에서는 비정상상태의 열전달 해법을 통하여 가장 적절한 열선의 가열온도, 기간, 열선 배치간격을 선정하는 평가 알고리즘을 개발하였다. 이를 위하여 관리 매개변수에 주안점을 둔 구조해석 시스템을 통한 사용자 중심의 OOP 루틴을 적용하였다. 본 시스템에서는 입력모듈, DB 모듈, DB저장 모듈, 해석모듈 및 결과분석모듈로 구분하였으며, 각 모듈간의 연계는 visual c# 루틴으로 처리하였다. 또한 그래픽 인터페이스와 DB 테이블은 사용자 편의성을 고려하여 개발하였다.
신구 콘크리트 접합부에서는 굽힌 후 편 철근을 이용한 이음이 발생한다. 철근의 굽힘과 펴는 과정에는 필연적으로 소성 변형이 발생하며, 이 과정에서 가공 경화, 바우싱거 효과, 시효 경화 현상이 발생된다. 이 연구에서는 강종, 지름, 굽힘 내면 반지름, 굽힌 후 펴기까지의 존치기간을 변수로 굽힌 후 편 철근의 인장에 대한 기계적 성질을 조사하였다. 연구 결과, 굽힌 후 편 철근은 비례한계점이 낮아지는 비선형성이 직선 철근에 비해 일찍 발생되었으며, 항복마루 없이 바로 변형경화가 발생하였다. 이것은 굽힘 가공에서 압축을 받은 부분의 바우싱거 효과에 의해 항복점이 낮아졌고, 굽힘 가공에서 인장을 받은 부분의 가공 경화에 의해 항복마루가 없어졌기 때문이다. 높은 강종일수록 항복강도의 저하가 크게 발생되었으며, SD400 철근의 항복강도는 설계기준강도보다 낮았다. 철근은 표면부의 강도가 내부보다 높기 때문에, 높은 강종일수록 굽힌 후 펴면 바우싱거 효과가 크게 발생된다. 굽힌 후 펴기까지의 존치기간이 길면 시효 경화에 의해 항복강도의 상승과 연성의 저하가 발생되었다. Ramberg-Osgood 모델을 기본 형태로 실험 자료를 회귀분석하여 항복강도와 존치기간을 고려한 굽힌 후 편 철근의 응력-변형률 관계를 구성하였다. 이 모델은 굽힌 후 편 철근이 사용된 접합부의 강성 평가에 활용될 수 있다.
The cold rolling workability and mechanical properties of two new alloys, designed and cast Al-5.5Mg-2.9Si and Al-7Mg-0.9Zn alloys, were investigated in detail. The two alloy sheets of 4 mm thickness, 30 mm width and 100 mm length were reduced to a thickness of 1 mm by multi-pass rolling at ambient temperature. The rolling workability was better for the Al-7Mg-0.9Zn alloy than for the Al-5.5Mg-2.9Si alloy; in case of the former alloy, edge cracks began to occur at 50% rolling reduction, and their number and length increased with rolling reduction; however, in the latter alloy, the sheets did not have any cracks even at higher rolling reduction. The mechanical properties of tensile strength and elongation were also better in the Al-7Mg-0.9Zn alloy than in Al-5.5Mg-2.9Si alloy. Work hardening ability after cold rolling was also higher in the Al-7Mg-0.9Zn alloy than in the Al-5.5Mg-2.9Si alloy. At the same time, the texture development was very similar for both alloys; typical rolling texture developed in both alloys. These differences in the two alloys can primarily be explained by the existence of precipitates of $Mg_2Si$. It is concluded that the Al-7Mg-0.9Zn alloy is better than the Al-5.5Mg-2.9Si alloy in terms of mechanical properties.
The major objective of this paper is to clarify the effect of constitutive laws on bulk forming design based on the ideal flow theory. The latter theory is in general applicable for perfectly/plastic materials. However, its kinematics equations constitute a closed-form system, which are valid for any incompressible materials, therefore enabling us to extend design solutions based on the perfectly/plastic constitutive law to more realistic laws with rate sensitive hardening behavior. In the present paper, several constitutive laws commonly accepted for the modeling of cold and hot metal forming processes are considered and the effect of these laws on one particular plane-strain design is demonstrated. The closed form solution obtained describes a non-trivial nonsteady ideal process. The design solutions based on the ideal flow theory are not unique. To achieve the uniqueness, the criterion that the plastic work required to deform the initial shape of a given class of shapes into a prescribed final shape attains its minimum is adopted. Comparison with a non-ideal process is also made.
본 연구에서는 21~27 MPa 수준의 콘크리트를 대상으로 하여, 양생온도 및 단위결합재량에 따른 초기강도 발현 특성을 검토한 후, 초기강도를 개선하기 위한 방안으로 시멘트의 응결 및 경화를 촉진할 수 있는 경화촉진제의 종류에 따른 성능을 검토하였다. 검토 결과 본 연구의 범위에서는 수용성 무기염이 유기염에 비해 상대적으로 경화촉진 효과가 우수하였으며, 사용량이 낮은 범위에서는 수용성 무기염에 의한 $C_3S$의 수화 반응촉진효과가 초기강도 발현에 효과적인 것으로 나타났다. 또한, 경화촉진제 중에서는 Pt(Potassium thiocyanate)의 촉진효과가 가장 우수하였으며, 양생온도 $15^{\circ}C$ 조건에서도 약 25시간에 초기동해 제어 강도 확보가 가능하여 공기단축 효과를 기대할 수 있고, 양생온도 $5^{\circ}C$에서도 양생온도 $10^{\circ}C$ 조건의 Plain과 유사한 시간에 5MPa 확보가 가능하여, 동일한 공기를 고려할 경우 연료비용 및 $CO_2$ 가스 발생 저감 등의 효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.
Effect of cold rolling on microstructural changes has been investigated for a Zn-15%Al alloy to elucidate the reason for its work softening behavior. Fully annealed microstructure of the Zn-15%Al alloy is characterized by ${\eta}$ grains and (${\eta}+{\alpha}$) lamellar colonies, where ${\eta}$ and ${\alpha}$ are Zn-rich HCP and Al-rich FCC phases, respectively. The hardness decreases continuously with increasing cold rolling degree, exhibiting work softening behavior. It is revealed that during the cold rolling, (${\eta}+{\alpha}$) lamellar colonies gradually change into equiaxed ${\eta}$ and ${\alpha}$ grains due to dynamic recrystallization at room temperature, while pre-existing ${\eta}$ grains are only deformed without recrystallization. Furthermore, cold rolling causes the precipitation of dissolved Al solutes in ${\eta}$ grains. In view of these results, change of (${\eta}+{\alpha}$) phases from lamellar to equiaxed morphology, which results in structural softness and increase in equiaxed ${\eta}/{\alpha}$ grain boundaries with higher mobility, and deterioration of solution hardening by precipitation of Al solutes from ${\eta}$ grains, are thought to contribute to the work softening of Zn-15%Al alloy.
한중콘크리트 공사에 적용을 검토할 수 있는 초속경 콘크리트는 초기 급속한 발열반응을 통해 동해를 입기 전에 소요의 강도를 확보할 수 있을 것이며, 열 보상을 통해 시공환경이 유지될 경우 강도발현에 필요한 시간을 단축할 수 있는 장점이 있다. 일반 콘크리트는 영하의 기온에서 타설할 경우 양호한 경화를 얻을 수 없으며, 저온에서 동해를 방지하고 경화성을 확보하기 위하여 내한방동제를 첨가하여 사용하고 있다. 그러나, 내한방동제의 대부분은 염화물을 주성분으로 하고 이를 다량으로 사용할 경우, 콘크리트의 동결을 방지하고 시멘트의 수화반응을 촉진시켜 응결시간을 단축하고 초기강도 증진을 유도하는 효과가 있는 반면, 장기재령에서 강도발현이 문제가 되고, 경제성이 떨어진다는 단점이 있다. 최근 연구되고 있는 마그네시아 인산염 복합체는 초속경성이 있고 저온에서도 수화반응이 가능한 것으로 보고되고 있어 새로운 한중공사 및 극한지용 건설재료로 사용할 수 있을 것으로 판단된다. 따라서, 본 연구에서는 한중공사 및 극한지에서 사용이 가능한 건설재료의 개발을 위한 사전 연구의 일환으로서, 마그네시아 인산염 복합체를 활용한 모르타르에 대해 온도의 영향을 고려한 재료 물성 평가를 실시하고 적정 배합을 제안하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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