주조된 순수 티타늄의 기계적성질에 미치는 반복열처리의 효과
The effect of cyclic heat treatment on the mechanical properties of as-cast pure titanium
- 주제(키워드) 도움말 주조 , 반복열처리 , 상변태 , 순수 티타늄 , 기계적 성질
- 발행기관 강릉원주대학교 일반대학원
- 발행년도 2017
- 학위수여년월 2017. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 도움말 일반대학원 신소재공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/kangnung/000000009328
- 본문언어 한국어
초록/요약 도움말
주조로 제품을 제작하는 기술은 현재 산업분야에 널리 적용되고 있는 방법 중 하나이다. 주조의 특성상 원하는 형상의 제작이 다른 공정에 비해 쉽게 이루어지는데, 이를 이용해 복잡한 형태의 제품의 제작도 가능하고, 이음매 없는 형상을 제조할 수 있는 장점이 있다. 하지만 다른 제조기술들에 비해 기계적 성질이 좋지 않고, 순 Ti의 경우 재료 물성을 제어하기 위한 방법이 제한되는 단점이 있다. 금속을 강화하기 위해선 강화기구를 사용해야 하는데 합금원소를 포함하지 않아 고용강화, 석출경화 등의 방법은 적용이 불가능하고, 완제품 형상을 가진 주조품을 압출,단조 등으로 가공 또한 할 수 없어, 본 연구에서는 반복 열처리를 이용하여 결정립 크기를 제어해 기계적 성질을 향상시키는 것을 목표로 실험을 진행하였다. 시편은 순 Ti (Grade 2)로 아크용해로를 활용하여 제조하였고, Ar가스 분위기의 로를 이용해 반복열처리를 실행하였다. EBSD를 활용해 미세조직 및 결정립 크기를 측정하고, 만능시험기를 이용해 인장시험을 진행하였다. Hall-Patch 식에 관련하여 결정립 크기를 이용해 재료 물성을 분석하였고, 항복강도가 약 40% 향상하고 인장강도가 약 28% 개선됨을 확인하였다. 순 Ti의 반복열처리를 활용한 제품의 결정립 크기 변화와 재료물성을 고려한 열처리 법을 도출하였다.
more목차 도움말
1. 서 론 1
2. 이론적배경 2
1. 2.1. 주조의 특징 2
2. 2.2. 티타늄의 특징 2
3. 2.3. 강화기구 5
4. 2.4. 상변태 6
5. 2.4.1. 순 티타늄에서의 핵생성 6
6. 2.4.2. 균일 핵생성 6
7. 2.4.3. 불균일 핵생성 10
3. 실험 방법 13
3.1. 시편 제작 13
3.2. 열처리 16
3.3. 상변태 온도 분석 18
3.4. 시편 전처리 19
3.5. 미세조직 분석 21
3.6. 기계적 성질 측정 23
4. 실험결과 및 고찰 24
4.1. 순수 Ti 열분석(DSC) 24
4.2. 미세조직 분석 25
4.2.1. Tβ= 950℃ Tα= 500℃ 반복열처리 25
4.2.2. Tβ= 1000℃ Tα= 500℃ 반복열처리 26
4.2.3. Tβ= 1000℃ Tα= 25℃ 반복열처리 29
4.3. 기계적 성질 측정 33
4.3.1. Tβ= 950℃ Tα= 500℃ 반복열처리 33
4.3.2. Tβ= 1000℃ Tα= 500℃ 반복열처리 34
4.3.3. Tβ= 1000℃ Tα= 25℃ 반복열처리 35
4.4. 산소 성분 분석 37
5. 결론 38
6. 참고문헌 39
