용체화 처리한 Al7075 합금의 자연시효 시간이 성형특성에 미치는 영향 :Effect of natural aging on the forming characteristics of solution-treated Al7075 sheet alloy

박지영

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자료유형: 학위논문

저자정보: 박지영 (한양대학교, 한양대학교 대학원)

지도교수: 오제훈

발행연도: 2019

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2019

용체화 처리한 Al7075 합금의 자연시효 시간이 성형특성에 미치는 영향

박지영 기계설계공학과 2019.01 학위논문

2018

용체화 처리한 Al7075 합금의 시효시간에 따른 스프링백 거동 연구

박지영 , 정선호 , 김용배 외 1명 한국소성가공학회 학술대회 논문집 2018.10 학술대회자료

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최근 자동차 산업에서 경량화가 이슈화되면서 고강도강 보다 비강도가 우수한 Al7075합금이 주목 받고 있다. 그러나 이 합금은 상온에서의 성형성이 낮은 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 W-temper forming이 최근 주목 받고 있다. W-temper forming은 소재 열처리 후 급랭하여 과포화 고용체로 만들어 냉간 성형하는 방법으로 기존의 Hot forming과 달리 상온에서 성형한다는 장점을 가진다. 하지만 성형공정의 특성상 피할 수 없는 자연시효로 인해 성형 및 기계적 특성이 변화할 수 있다.
기존 연구에서는 용체화 처리 후 자연시효 시간에 따른 경도 및 강도 변화에 대한 연구와 판재의 RD, DD, TD 방향에 따른 물성 비교에 관한 연구들이 있다. 그러나 재료의 성형공정 설계 및 충돌성능 예측을 위한 파단 모델에 대한 연구가 부족하다. 따라서 자연시효 시간이 성형성에 미치는 영향에 대한 분석이 필요하며 자연시효 시간에 따라 변경되는 다양한 하중경로에서의 파단 변형률 예측이 요구된다.
본 연구에서는 용체화 처리 된 시편의 자연시효 시간이 성형성에 미치는 영향을 분석하였다. 자연시효에 따른 경도, 강도의 변화 및 소성이방성을 평가하였다. 성형성에 미치는 주요인자인 Spring-back 및 파단 변형률의 변화를 분석하였다. 마지막으로 시효시간에 따른 파단 변형률의 변화를 분석하고 이를 경험식으로 정리하였다. 전단변형이 주가 되는 부품의 경우 자연시효 시간이 성형품질에 현저한 영향을 줄 수 있으며 경험식으로 얻은 매개변수로 추가적인 실험 없이 해석에 적용 가능하다

#기계공학

목 차
요 지
List of Tables
List of Fig.s
Ⅰ. 서 론
1. 연구배경
2. 선행연구
3. 연구 목적 및 범위
Ⅱ. 이론적 배경
1. 열처리형 합금
1.1 시효경화
1.2 Al7075 합금
2. 성형 특성
2.1 Spring?back
2.2 재료 경화거동
2.3 재료 파단거동
2.3.1 하중 경로 및 삼축 응력
2.3.2 파단 변형률 측정 방법
Ⅲ. W-temper forming 모사 실험
1. W-temper forming 모사 실험 준비
1.1 실험 조건
1.2 Die quenching system
2. W-temper forming 모사 실험 검증
Ⅳ. 시효시간에 따른 성형특성 분석
1. 시효시간에 따른 기계적 물성 평가
1.1 경도 측정
1.2 인장실험 조건 및 과정
1.3 시효시간에 따른 인장 특성
1.4 소성이방성 평가
2. 시효시간에 따른 Spring-back특성 평가
2.1 U-bending 실험
2.2 U-bending 실험 결과
3. 시효시간에 따른 파단특성 평가
3.1 파단실험 조건 및 과정
3.2 파단실험 결과
3.2.1 하중-변위 및 DIC 측정
3.2.2 변형률 경로에서 하중경로로의 변환
3.2.3 응력삼축성에 따른 파단 변형률 이력 파악
Ⅴ. 시효시간에 따른 파단 모델 구성
1. MMC(Modified Mohr?Coulomb) 파단 모델 구성
2. 시효시간에 따른 성형특성
2.1 시효시간에 따른 파단 변형률
2.2 시효시간에 따른 가공경화 지수
2.3 경험식 제안
Ⅵ. 결론
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