마찰압접한 SUH3, SUH35의 기계적 특성
분야
hwp1. 서 론
2. 시험편 및 실험거동
2. 1 재료 및 시험편
2. 2 재료의 표면과 특성
3. 실험결과 및 고찰
3.1 인장강도 결과비교
3.2 결과 및 고찰
4. 결 론
차기 계획
참고문헌
2. 1 재료 및 시험편
본 연구에서 사용된 마찰용접의 실험재료 SUH3과 SUH35 재에 대한 응력특성에 중점을 두었다. SUH3(Si-Cr) 소입경화성 및 내마모성이 우수한 마르텐사이트(martenite)계의 내열강이다. SUH35(고 Si-Cr)는 내식성, 내산화성, 고온강도가 높은 오스테나이트(austenite)계의 내열강이다. 마찰용접부의 직경은 Ø8이다.
마찰압접은 위한 시편의 치수는 Fig. 1에 나타나있고 형상 및 치수는 KS B 0801 4호 시편 규격을 만족하였다. Table. 1은 재료의 화학적 조성을 나타냈어고, Table. 2는 재료의 물성치를 나타내었다. Table. 3은 KS B 0801 4호 시편 규격을 나타내었다. Table. 4에는 마찰압접 시 조건을 나타내었다. 마찰압력 , 마찰 업셋 거리 , 업셋 시간 를 고정하고 업셋 압력 , 회전수 N 이 있다.
Fig. 1 Shape of dimension of specimens on friction welded SUH3/SUH35
comp
C
Si
Mn
P
S
Ni
Mo
Ceq
M
SUH3
0.42
2.00
0.23
0.026
0.010
0.25
0.75
1.51
SUH35
0.57
0.13
9.26
0.036
0.007
3.38
0.15
7.09
Note. Ceq = Carbon equivalent
Table. 1 Chemistry composition of materials
사포(#300, #500, #800, #1200)를 사용하여 미세연마하여 시험편 표면에 발생할 수 있는 노치(Notch)와 가공경화에 의한 표층부와 내부의 기계적 성질의 변화를 최소화 하였다.
본 실험에서 사용한 시험기는 ZWICK 25ton 인장 시험기를 사용하였고, 시험속도는 5mm/min으로 일정하게 하였다.
2. 2 재료의 표면과 특성
재료의 파단면의 모습으로 재료가 연성특성을 나타내는 지, 취성특성을 나타내는 지 알아보지 위해 표면을 관찰한다.
Prop
Tensile
strength
(MPa)
Yield
strength
(MPa)
Elongation
(%)
Reduction
of Area
(%)
Hardness
(Hv)
M
SUH3
941
512
23.4
48.0
411
SUH35
1082
796
29.8
28.4
484
Table. 2 Material properties of base metals
(단위 : mm)
지름
D
표점거리
L
평행부길이
P
어개부의 반지름
R
12
50
약 60
15 이상
비고
1.이 시험편은 평행부를 기계 다듬질한다. 다만, 가단 주철품에 사용할 때는 원칙으로 다듬질해서는 안된다.
2. 이 시험편은 재료의 사정에 따라 치수를 따를 수도 있다. 따라서 평행부의 지름과 표점거리를 정하여도 무방하다.
Table. 3 KS B 0801(4호)
Friction Pressure
31.8MPa
Friction upset distance
1mm
Upset Pressure
31.8MPa
Upset time
10s
Rotation Speed
2000rpm
Table. 4 Friction welding Condition
Fig. 2. 1. Tensile tester(ZWICK 25ton)
Fig. 2. 1 Tensile tester(ZWICK 25ton)
3. 실험결과 및 고찰
3.1 인장강도 결과비교
Fig. 3는 열처리를 하지 않은 SUH3/SUH35 이종 마찰재의 인장실험을 했을 때의 (a)파단모습, (b)파단면, (c)S-S선도이다. 시편 A는 인장강도 1060MPa, 변형량은 3.83mm을 나타냈고, 시편 B는 인장강도 1063MPa, 변형량은 2.67mm를 나타냈다. 이 결과를 바탕으로 다른 조건의 시험편들과 비교할 수 있다.
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