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이주속 압연을 통해 제조한 Fe계 이종 금속 바이메탈의 압연 조건에 따른 조직 및 기계적 특성

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Author(s)
조우빈
Issued Date
2023
Abstract
Currently, the power circuit breaker and switchgear market are continuously growing. Accordingly, the demand for heavy electric machines more than 300 kW is increasing. In order to prevent the occurrence of overcurrent in such a heavy electric machine, a high-performance bimetal material for magnetic switch parts is used. Currently, there is no manufacturing technology in domestic, so manufacturing technology is required. A bimetal is a bonded form of two or more metals with different coefficients of thermal expansion, and the curvature changes as the temperature changes. Alloys with various compositions such as Fe-Ni-Cr, Fe-Ni-Mn and Fe-Ni-Mo are used for high thermal expansion alloys for bimetal production and Invar alloys, which are well known for their low thermal expansion coefficient, are used as low thermal expansion alloys.
Bimetals are conventionally manufactured by explosive welding, twin roll casting and rolling. Among them, the cladding process through rolling is widely used in consideration of productivity and economy. However, in conventional rolling, the amount of deformation introduced to the surface and center of the rolled material is not uniform, properties of bimetals through the thickness are different. In order to introduce a uniform deformation for through the thickness to the rolled sheet, differential speed rolling was performed.
Differential speed rolling was performed under two conditions such as 1 pass or 2 pass for high thermal expansion alloy and low thermal expansion alloy with the initial thickness of 1.5mm, respectively. The roll speed of the upper roll was varied from 5 to 10 RPM and the speed of the lower roll was fixed at 5 RPM. Rolling was performed with a reduction ratio of 50% for 1 pass and then a reduction ratio of 50% for 2 pass with a total reduction ratio of 75%. To evaluate deformation behavior according to roll speed ratios, shear strain and equivalent strain were calculated through the pin embedded method. In addition, texture evolutions of bimetals manufactured by differential speed rolling according to roll speed ratios were analyzed by Electron BackScattered Diffraction.
Alternative Title
Microstructure and mechanical properties of Fe-based bimetals manufactured by differential speed rolling according to rolling conditions
Alternative Author(s)
Woo bin Jo
Affiliation
조선대학교 일반대학원
Department
일반대학원 치의생명공학과
Advisor
최한철
Awarded Date
2023-08
Table Of Contents
제 1 장. 서론 1
제 1 절. 연구배경 및 목적 1
1. 바이메탈 1
2. 연구목적 3
3. 바이메탈 제조 공정 4
4. 비대칭 압연 8
5. 압연에 의한 이종 금속 접합 메커니즘 16
6. 이주속 압연의 변형 특성 17
7. 집합조직 19
8. 유한요소해석 23
제 2 절. 동속 및 이주속 압연을 통해 제조한 Fe계 이종 금속 바이메탈의 조직 및 기계적 특성 24
제 3 절. 동속 및 이주속 압연의 패스 스케줄에 따른 Fe계 이종 금속 바이메탈의 조직 및 기계적 특성 24
제 4 절. Outline of the thesis 25

제 2 장. 동속 및 이주속 압연을 통해 제조한 Fe계 이종 금속 바이메탈 의 조직 및 기계적 특성 26
제 1 절. 서론 26
제 2 절. 실험 방법 27
제 3 절. 결과 및 고찰 32
1. 이주속 압연의 압하율 및 롤 속도비에 따른 접합 유·무 32
2. 롤 속도비에 따른 압연 하중 33
3. 롤 속도비에 따른 핀 형상 34
4. 전단변형량 및 상당변형량 계산 결과 37
5. 미세조직 및 집합조직 42
6. 동속 및 이주속 압연에 따른 두께별 경도 분포 48
7. 유한요소해석 50
제 4 절. 결론 53

제 3 장. 동속 및 이주속 압연의 패스 스케줄에 따른 Fe계 이종 금속 바이메탈의 조직 및 기계적 특성 54
제 1 절. 서론 54
제 2 절. 실험방법 55
제 3 절. 결과 및 고찰 56
1. 롤 속도비에 따른 핀 형상 56
2. 전단변형량 및 상당변형량 계산 결과 57
3. 집합조직 61
4. 2pass 동속 및 이주속 압연에 따른 두께별 경도 분포 66
5. 유한요소해석 68
제 4 절. 결론 70

제 4 장. 종합 결론 71

참고문헌 73
Degree
Master
Publisher
조선대학교 대학원
Citation
조우빈. (2023). 이주속 압연을 통해 제조한 Fe계 이종 금속 바이메탈의 압연 조건에 따른 조직 및 기계적 특성.
Type
Dissertation
URI
https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/17842
http://chosun.dcollection.net/common/orgView/200000682945
Appears in Collections:
General Graduate School > 3. Theses(Master)
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  • AuthorizeOpen
  • Embargo2023-08-25
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