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남현빈,유성훈,박상현,송상우,나영상,강남현 대한용접·접합학회 2021 대한용접학회 특별강연 및 학술발표대회 개요집 Vol.2021 No.5
FCC계 고엔트로피합금은 상온의 기계적 물성 및 극저온 특성이 우수한 것으로 알려져 있으므로 기존의 극저온 재료를 대체할 수 있는 재료로 각광받고 있다. 이러한 개발 합금을 구조용 재료로 활용하기 위하여 용접기술 개발은 필수적이다. FCC계 고엔트로피합금의 용접성을 평가한 연구내용을 확인해본 결과, 다수의 연구자료에서 FCC계 고엔트로피합금은 용접 중에 상변태가 발생되지 않으므로 용접부 각 영역의 결정립도에 따라 용접성이 결정된다고 보고된다. 그러므로 대부분 용접부의 결정립도가 모재보다 조대하기 때문에 용접부의 기계적 물성이 열화되는 특성을 보였다. FCC계 고엔트로피합금의 용접성 향상을 위하여 많은 연구가 진행되고 있지만, 본질적인 문제를 해결방안은 마련되지 않고 있다. 본 연구에서는 결정립 미세화 효과가 있는 Cu 성분을 첨가한 고엔트로피합금 용접재료를 개발하여 그 적용성을 평가하는데 목적을 두고 있다. 기존 고엔트로피합금의 용접부와 Cu가 첨가된 고엔트로피합금 용접부의 미세조직 거동 및 기계적 물성을 비교하여 결정립 미세화에 대한 효과와 그 효과가 기계적 물성에 미치는 영향을 분석함으로써 Cu 성분의 결정립 미세화에 대한 메커니즘을 규명하고자 한다.
CuCrFeMnNi 용접재료를 적용한 rolled high-entropy alloys의 GTA 용접성 평가
남현빈(Hyunbin Nam),박상현(Sanghyun Park),심상훈(Sang Hoon Shim),나영상(Youngsang Na),송상우(Sangwoo Song),홍순익(Sun Ig Hong),강남현(Namhyun Kang) 대한용접·접합학회 2021 대한용접학회 특별강연 및 학술발표대회 개요집 Vol.2021 No.11
최근 고엔트로피합금은 구조용 강재를 대체할 수 있는 재료로 각광받고 있다. 신재료인 고엔트로피합금의 강도 및 극저온/고온특성을 향상시키기 위하여 많은 연구가 진행되고 있으나, 상용화를 위하여 필수적으로 수행되어야 하는 용접성 평가과 관련된 연구는 현저하게 부족한 실정이다. 고엔트로피합금의 용접성과 관련된 연구는 LBW 및 FSW 등의 저입열 용접에서 주로 수행되었으나, 최근에는 고입열 용접인 GTAW를 통한 연구도 발표되고 있다. 특히, CoCrFeMnNi 고엔트로피합금에서는 용접열에 의한 상변태가 발생되지 않으므로 용접부의 각 영역별(BM/HAZ/WM) 결정립도가 용접성을 결정한다. 용접 시, 용접열에 의해 WM의 결정립도가 모재보다 조대화되어 인장파단이 WM에서 발생되므로 용접부의 강화를 위하여 WM의 결정립도를 미세화시킬 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 용접부의 결정립 미세화를 위하여 Cu가 대체된 고인트로피합금 용접재료를 개발하여 용접성을 평가하였다. Cu-rich phases의 생성으로 인하여 CuCrFeMnNi 용접부의 결정립도 보다 CoCrFeMnNi 용접부의 결정립도가 더 미세한 것으로 확인되었으며, 이로 인하여 기계적 특성 또한 CuCrFeMnNi 용접부가 더 우수한 결과를 보였다.