변형률 속도에 따른 오스테나이트계 Fe-Mn-C 합금의 상온 인장 특성 연구 :A Study on the Tensile Properties of Austenitic Fe-Mn-C Alloys with Varying Strain Rates at Room Temperature

이승용

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자료유형: 학위논문

저자정보: 이승용 (서울과학기술대학교, 서울과학기술대학교 대학원)

지도교수: 황병철

발행연도: 2016

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2016

변형률 속도에 따른 오스테나이트계 Fe-Mn-C 합금의 상온 인장 특성 연구

이승용 2016.01 학위논문

변형률 속도에 따른 Fe-24.5Mn-4Cr-0.45C 합금의 인장 특성과 동적 변형시효

이승용 , 황병철 한국재료학회지 2016.01 학술저널

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본 연구에서는 4종류 오스테나이트계 Fe-Mn-C 합금에 대하여 준정적 변형률 속도 하에서 상온 인장 특성을 조사하였다. 오스테나이트계 합금은 적층 결함 에너지에 따라 변형 기구가 달라지는 것으로 알려져 있어, 4종류 시편들을 합금 원소, 결정립 크기 및 자기적 변태 특성을 반영한 열역학적 데이터를 이용해 적층 결함 에너지를 계산하였고 미세조직을 관찰하여 실제 변형 기구와 잘 일치하는 것이 확인되었다.
동적 변형 시효는 용질 원자의 활동도가 높은 고온과 느린 변형률 속도 하에서 용질 원자 및 가동 전위와의 상호 작용으로 인하여 발생하는 현상으로 세레이션을 발생시키는 원인으로 알려져 있다. 그러나 본 연구 시편들은 상온 인장 시험 간 변형률 속도가 느려짐에 따라 동적 변형 시효 발생으로 인한 세레이션이 나타났다. 세레이션은 재료의 불균일한 변형을 유발시켜 성형된 완제품 표면을 매끄럽지 못하게 하기 때문에, 변형률 속도 및 합금 원소 첨가를 적절하게 조절함으로써 세레이션 발생을 조절해줄 필요가 있을 것이다.
한편, Fe-Mn-C 합금은 변형률 속도가 빨라지면 유동 응력이 오히려 감소하는 음의 변형률 속도 민감도 현상이 나타났는데, 변형률 속도 jumping test를 통해 변형률 속도 민감도 영향과 가공 경화 속도 영향을 분리하여 고찰하였다. 그 결과, 변형률 속도가 감소함에 따라 동적 변형 시효 발생에 의한 유동 응력 증가 효과 보다는 더 높은 변형 쌍정 분율에 의한 가공 경화 효과가 더 기여한 것을 확인하였다. 따라서 Fe-Mn-C 합금의 높은 강도 및 연신율을 구현하기 위해서는 세레이션이 발생하지 않는 적절한 변형률 속도 하에서 변형 쌍정의 생성을 극대화 시켜주어야 할 것이다.

#변형률 속도 #인장 특성 #high-Mn steel

I. 서 론 1
II. 이론적 고찰 5
1. Fe-Mn-C 합금의 개발 동향 5
2. Fe-Mn-C 합금의 변형 기구 6
3. Fe-Mn-C 합금의 가공 경화 및 인장특성 15
4. Fe-Mn-C 합금의 동적 변형 시효 21
5. Fe-Mn-C 합금의 변형률 속도 영향 26
III. 실험 장치 및 실험 방법 30
1. 시편 준비 30
2. 미세조직 관찰 30
3. 인장 시험 31
IV. 실험 결과 및 고찰 34
1. 미세조직 34
2. 인장 특성 44
V. 결 론 68
참고문헌 69
영문초록(Abstract) 73

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