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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 강남현
- 발행연도
- 2019
- 저작권
- 부산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
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최근 자동차 산업에서 친환경 및 고연비, 차량경량화에 대응하기 위해 자동차 제조업체에서는 위해 첨단고강도강을 사용하면서 그 사용범위가 증가하고 있다. 첨단고강도강은 강도가 높아 성형이 어려울 뿐만 아니라 성형 시 연성이 부족하여 강재 내부 복원력에 의해 성형 전 상태로 돌아가는 스프링백 현상이 발행한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 첨단고강도강은 A3이상의 온도로 가열 후 금형에서 성형하고 동시에 급랭시켜 강도와 성형성을 모두 확보하는 핫스탬핑 공정을 개발하여 적용하고 있다. 하지만 핫스탬핑 공정은 A3 이상 온도로 가열 후 성형을 하기 때문에 도금이 필수적으로 요구되기 때문에 주로 산화 스케일 방지에 효과적인 Al-Si 용융도금을 실시하여 사용한다.
하지만 Al-Si 용융 도금된 보론 강판을 레이저 용접 후 핫스탬핑 시 용융부내에 연성조직인 페라이트가 다량으로 형성되고, 이 영역에서 파단이 일어나 기계적 성질이 급격히 저하되는 문제점이 있다.
본 연구에서는 핫스탬핑 후 용접부의 기계적 성질을 향상시킬 수 있는 방안으로 Al-Si 도금에 오스테나이트 형성 촉진 원소인 Ni을 첨가 한 Al-7wt%Ni-6wt%Si 스마트 도금층을 보론강에 적용하였고, Al-7wt%Ni-6wt%Si 도금층이 적용된 보론강 도금층의 상동정을 통해 도금층의 형성과정과 미세조직을 분석하였다.
사용한 소재는 1.4mm 두께의 보론강판이며, 고주파용해로를 이용하여 Al-7wt%Ni-6wt%Si 용융도금을 690 ℃에서 120 초간 실시하였다. 도금층의 상동정을 위해 Optical Microscopy (OM), Field-Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM), Field-Emission Transmission Electron Microscopy (FE-TEM), Electron Backscatter Diffraction(EBSD)을 사용하였으며 도금층의 조성분석을 위하여 Energy-Dispersive Spectroscopy (EDS)와 Field-Emission Electron Probe Micro-Analysis (FE- EPMA)를 사용하여 분석을 진행하였다.
하지만 Al-Si 용융 도금된 보론 강판을 레이저 용접 후 핫스탬핑 시 용융부내에 연성조직인 페라이트가 다량으로 형성되고, 이 영역에서 파단이 일어나 기계적 성질이 급격히 저하되는 문제점이 있다.
본 연구에서는 핫스탬핑 후 용접부의 기계적 성질을 향상시킬 수 있는 방안으로 Al-Si 도금에 오스테나이트 형성 촉진 원소인 Ni을 첨가 한 Al-7wt%Ni-6wt%Si 스마트 도금층을 보론강에 적용하였고, Al-7wt%Ni-6wt%Si 도금층이 적용된 보론강 도금층의 상동정을 통해 도금층의 형성과정과 미세조직을 분석하였다.
사용한 소재는 1.4mm 두께의 보론강판이며, 고주파용해로를 이용하여 Al-7wt%Ni-6wt%Si 용융도금을 690 ℃에서 120 초간 실시하였다. 도금층의 상동정을 위해 Optical Microscopy (OM), Field-Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM), Field-Emission Transmission Electron Microscopy (FE-TEM), Electron Backscatter Diffraction(EBSD)을 사용하였으며 도금층의 조성분석을 위하여 Energy-Dispersive Spectroscopy (EDS)와 Field-Emission Electron Probe Micro-Analysis (FE- EPMA)를 사용하여 분석을 진행하였다.
목차
차 례제 1 장 서 론 1제 2 장 연구 배경 32.1 핫스탬핑 기술의 개발 및 적용 32.1.1 자동차용 첨단고강도강(AHSS)의 개발 현황 및 문제점 32.1.2 핫스탬핑 공정의 특징 및 보론강 적용 동향 62.2 핫스탬핑용 보론강 도금층의 종류 및 연구현황 102.2.1 핫스탬핑용 보론강 도금층의 적용 및 문제점 102.2.2 핫스탬핑용 보론강 Al계 도금층의 연구현황 148제 3 장 실험방법 193.1 시험재료 및 도금방법 193.2 도금층 미세조직 관찰 및 상동정 21제 4 장 실험결과 및 고찰 224.1 용융도금 시 형성 된 응고층 미세조직 224.1.1 용융도금 시 형성 된 응고층 미세조직 상동정 224.1.2 용융도금 시 형성 된 응고층 미세조직 형성기구 284.2 용융도금 시 형성 된 초기 반응층 미세조직 304.2.1 용융도금 시 형성 된 초기 반응층 핵생성 304.2.2 용융도금 시 형성 된 초기 반응층 핵 상동정 354.3 용융도금 시 형성 된 반응층 미세조직 424.3.1 용융도금 시 형성 된 반응층 미세조직 상동정 424.3.2 용융도금 시 형성 된 반응층 미세조직 형성기구 53제 5 장 결 론 61참고문헌 64Abstract 69
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