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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

백민석 (안동대학교, 안동대학교 대학원)

지도교수
이기안
발행연도
2017
저작권
안동대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수14

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

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This study investigated the effect of EMS(electromagnetic stirring) process on tensile, wear and high-cycle fatigue properties of extruded hypo & hyper-eutectic Al-Si alloys. The material used in this study was extruded at a ratio of 17.7 : 1 through extrusion process. To identify the effect of heat treatment, T6 heat treatment (515℃/1hr, water quenching, and then 175℃/10hrs) was performed. Microstructural of Hypo-eutectic Al-Si observation identified eutectic Si phases aligned in the extrusion direction, and hyper-eutectic Al-Si observation identified primary Si phases. Both alloys were composed of Al matrix, Si, Al2Cu, Al3Ni and Al6(Mn,Fe) phases. Tensile results of hypo-eutectic Al-Si confirmed that yield strength increased from 119 MPa to 329 MPa, ultimate tensile strength increased from 226.8 MPa to 391.4 MPa, and elongation decreased from 16.1 % to 5 % as T6 heat-treatment was applied. High cycle fatigue results represented F(non heat-treatment) alloy’s fatigue limit as 180 MPa and T6 alloy’s fatigue limit as 280 MPa. T6 alloy’s scratch(wear) property was batter than that of F alloy, because T6 alloy has higher adhesion between Al matrix and eutectic Si. We also compared hyper-eutectic Al-Si alloys with addition of different grain refiners(CuP & TiO2). Tensile results of hyper-eutectic Al-Si confirmed that yield strength increased from 370.5 MPa(CuP) to 391.3 MPa(TiO2), ultimate tensile strength increased from 413.5 MPa(CuP) to 429.8 MPa(TiO2), and the elongation increased from 3.11 % to 3.32 %. High-cycle fatigue results represented CuP alloy’s fatigue limit as 130 MPa and TiO2 alloy’s fatigue limit as 130 MPa, indicating that high-cycle fatigue properties were similar. Wear results represented TiO2 alloy has an excellent wear properties than that of CuP alloy. Based on tensile, wear and fatigue fracture surface analysis, this study also discussed the deformation behaviors of EMS processing Al-Si alloys in relation to their microstructures.

목차

제 1장 서론 01
제 2장 이론적 배경 04
2.1 Al-Si계 알루미늄 합금 04
2.1.1 Al-Si계 합금의 화학 조성 및 주요용도 04
2.1.2 Al-Si계 합금의 미세조직 05
2.1.3 Al-Si계 합금의 기계적 성질 06
2.1.4 알루미늄 합금의 열처리 07
2.2 반연속주조법 (Direct chill casting) 08
2.3 전자기 교반 주조 (electromagnetic stirring) 09
2.4 압출 공정 (Extrude process) 11
제 3장 실험 방법 12
3.1 압출공정 및 T6 열처리 12
3.2 미세조직 관찰 13
3.3 인장 및 고주기 피로시험 14
3.4 스크래치 시험(Scratch test) 15
3.5 내마모 시험(Pin on Disc) 16
제 4장 연구 결과 및 고찰 17
4.1 아공정 Al-Si 합금의 미세조직 및 기계적 특성 17
4.1.1 아공정 Al-Si 합금의 미세조직 분석 및 관찰 17
4.1.2 아공정 Al-Si 합금의 인장특성 28
4.2.3 아공정 Al-Si 합금의 고주기 피로특성 33
4.2.4 아공정 Al-Si 합금 합금의 스크래치(마모) 특성 38
4.2 과공정 Al-Si 합금의 미세조직 및 기계적 특성 46
4.2.1 과공정 Al-Si 합금의 미세조직 (미세화제 CuP 첨가 소재) 46
4.2.2 과공정 Al-Si 합금의 미세조직 (미세화제 TiO2 첨가 소재) 50
4.2.3 미세화제 첨가에 따른 과공정 Al-Si 합금의 미세조직 비교 (미세화제 CuP & TiO2 첨가 소재 비교) 54
4.2.2 과공정 Al-Si 합금의 인장특성 (미세화제 CuP & TiO2 첨가 소재 비교) 56
4.2.3 과공정 Al-Si 합금의 고주기 피로특성 (미세화제 CuP & TiO2 첨가 소재 비교) 61
4.2.4 과공정 Al-Si 합금 합금의 내마모 특성 (미세화제 CuP & TiO2 첨가 소재 비교) 67
제 5장 결론 71
참고문헌 74
Abstract 76

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