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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

배기창 (부산대학교, 부산대학교 대학원)

지도교수
박용호
발행연도
2021
저작권
부산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수7

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2021

선택적 레이저 용융 공정으로 제조된 AISI 316L 스테인리스 스틸의 적층 방향 및 열처리에 따른 부식 특성 연구
배기창 ,  이종훈 ,  신동민 외 2명 한국표면공학회 학술발표회 초록집 2021.12 학술대회자료
선택적 레이저 용융 공정으로 제조된 316L 스테인리스 및 머레이징 18Ni-300 강의 마모기구 해석 및 마모이방성 저감 기술
배기창 재료공학과 2021.01 학위논문

초록· 키워드

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선택적 레이저 용융 공정으로 제조된 AISI 316L 스테인리스 및 AISI 머레이징 18Ni-300 강의 미세 조직과 기계적 특성간의 상관 관계를 규명하였으며, 마모 시험 조건 및 열처리가 적층 방향에 따른 마모 이방성에 끼치는 효과를 조사하였다.
선택적 레이저 용융 공정으로 제조된 AISI 316L 스테인리스 강에서 sub-grain cell이 미세조직에서 관찰되었다. 적층 방향에 따른 인장 이방성이 존재하는것을 확인하였다. 저속 마모 조건에서는 적층 방향에 따라 마모율은 미미하지만 의미 있는 차이가 발생하고 서로 다른 메커니즘이 발생하였지만 준정적 마모 현상을 띄었다. 고속 마모 조건에서는 적층 방향에 따른 마모 이방성이 심각하게 나타났으며, 이는 적층 제조된 AISI 316L 스테인리스 강을 고속 슬라이딩 마모 환경에 노출할 경우에는 적층 방향에 따른 각별한 주의를 기울여야함을 의미한다. 후열처리 공정에 의해 적층 방향에 따른 마모 이방성이 감소했다.
AISI 머레이징 18Ni-300 강은 적층 공정에 의한 급속 냉각으로 거의 완전한 마르텐사이트 미세 조직이며 시효 처리에 의해 경도 및 인장 특성이 상승하였으며, 적층 방향에 따른 인장 이방성이 존재하는것을 확인하였다. 마모 하중 및 속도에 따라 다양한 마모 거동이 관찰되었으며, 슬라이딩 속도가 증가함에 따라 as-built 상태에서 적층 방향에 따른 마모이방성이 관찰되었으며, 후열처리 공정에 의해 마모 이방성이 감소하는 것을 확인하였다. 상대재의 종류에 따라 제3체 마모에 의한 상대재의 마모를 고려해야한다. 단단한 세라믹을 상대재로 사용시에는 세라믹 상대재의 높은 경도에 의해 상대재의 마모는 비교적 덜 발생하였지만, 마모 과정 중 생성되는 미세하고 단단한 세라믹 이물질이 마모면에 박히게되고 마찰계수를 상승시키는 요인이 된다. 용체화 처리를 하지않고 시효 처리만 한 열처리 공정에서도 동일한 마모 성능을 보였으며, 적층된 머레이징 강의 마찰 부품 적용을 위한 대체 후열처리로 사용될 수 있다.
선택적 레이저 용융 공정으로 제조되는 철계 합금의 경우 레이저 비드가 형성된다. 합금의 종류와 무관하게 as-built 상태에서 존재하는 비드의 경계면에서 sub-grain cell이 관찰된다. 변동 거동의 불일치를 가지는 sub-grain cell에 의해 균열의 전파는 비드의 경계를 따라 더 쉽게 전달된다. 이러한 균열의 전파에 의해 적층 방향에 따른 마모 이방성이 나타나는 현상을 확인 할 수 있었다.
#마모시험조건 #AISI 316L #AISI머레이징

목차

제1장 서론 1
1.1 연구 배경 1
1.2 연구 동향 3
1.3 연구 목적 및 연구 범위 6
제2장 이론적 배경 9
2.1 마모 시험 및 특성 평가 9
2.1.1 마모 특성 및 거동의 개요 9
2.1.2 마모 기구의 종류 10
2.1.3 마모 기구의 분류 13
2.1.4 마모 거동에 영향을 미치는 인자 22
2.2 적층 제조 기술 27
2.3 금속 적층 제조 기술의 분류 34
2.3.1 Directd energy deposition (DED) 36
2.3.2 Powder bed fusion (PBF) 39
제3장 AISI 316L 스테인리스 강의 마모 거동 연구 47
3.1 서언 47
3.2 실험 방법 52
3.2.1 시편 준비 52
3.2.2 상 분석 및 미세조직 관찰 55
3.2.3 경도 및 인장 특성 평가 56
3.2.4 마모 특성 평가 57
3.2.4.1 저속 마모 시험 58
3.2.4.2 고속 마모 시험 59
3.3. 결과 및 고찰 60
3.3.1 상 및 미세조직 분석 60
3.3.2 경도 및 인장 특성 65
3.3.3 마모 특성 평가 67
3.3.3.1 저속 마모에 의한 준정적 마모 거동 67
3.3.3.2 고속 마모에 의한 마모 이방성 81
3.4 결론 101
제4장 AISI 머레이징 18Ni-300 강의 마모 거동 연구 103
4.1 서언 103
4.2 실험 방법 108
4.2.1 시편 준비 108
4.2.2 상 분석 및 미세조직 관찰 113
4.2.3 밀도, 경도, 인장 및 스크래치 특성 평가 114
4.2.4 마모 특성 평가 116
4.2.4.1 다양한 슬라이딩 속도 마모 시험 117
4.2.4.2 다양한 마모 하중, 열처리 및 상대재 마모 시험 119
4.3. 결과 및 고찰 121
4.3.1 상 및 미세조직 분석 121
4.3.2 밀도, 경도, 인장 및 스크래치 특성 132
4.3.3 마모 특성 평가 143
4.3.3.1 슬라이딩 속도에 따른 마모 이방성 143
4.3.3.2 다양한 마모 조건에 따른 마모 이방성 161
4.4 결론 185
제5장 총괄 187
참고문헌 189
Abstract 196

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