니켈 합금 코팅이 금형 수명에 미치는 영향에 관한 연구
A study on the die life affected by nickel alloy coating
- 주제(키워드) 니켈 합금 코팅 , 금형 수명
- 발행기관 亞州大學敎 大學院
- 지도교수 홍민성
- 발행년도 2011
- 학위수여년월 2011. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 산업대학원 기계공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000011318
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
주물로 만든 금형은 내마모성이 다른 합금 보다 떨어진다. 따라서, 내마모성이 떨어져 생산률의 저하 및 생산원가의 증가 원인이 되고 있다. 최근 금형의 내마모성을 높이기 위해 다양한 코팅 기술을 적용하여 금형의 수명을 연장하고 있다. 니켈 합금 코팅은 가공성과 무관하게 경도를 증가시키며 매우 균일한 조직을 만든다. 또한 내마모성이 좋아지고 수축에 의한 결함을 감소시킨다. 본 논문은 니켈 합금 코팅이 금형의 수명에 미치는 영향을 분석하고 이를 금형에 적용 비교하여 금형의 경제성 및 내마모성을 높일 수 있는 방법을 제시하고자 한다. 피로시험은 실험시편 윗부분에 약 4.25㎏의 실험재료와 동일 재질의 형태로 203㎜(8inch)의 길이의 축으로 부채꼴형식의 낙하로 이루어지며 약 8~8.6초의 간격을 두고 충격을 가하며 니켈 합금 코팅을 한 시편과 하지 않은 시편을 비교 분석하여 결과를 얻었다. 연구 결과 니켈 합금 코팅이 금형의 내부 균열에는 영향을 미치지 않지만 표면 균열에 좋은 효과가 있음을 알 수 있었다. 즉, 코팅을 하지 않았을 경우보다 피로 균열의 시작이 약 3배 정도 늦게 진행되고, 피로 균열 성장에는 약 75%의 감소와 금형 수명이 약 5.7배 향상을 가져다 주었다.
more초록/요약
The wear resistance of cast mold is worse than that of other alloys, which drops the production rate and increases the cost of production. Recently, in order to improve the wear resistant mold various coating methods are applied to increase the mold life. Nickel alloy coating process increases the hardness irrelevant to its machinability and makes the uniform structure. In addition, it provides the better wear resistance and reduces the defects by shrinkage. In this thesis, the impact of nickel alloy coating on the mold was analyzed and compared. Then, the solution to improve the wear resistance as well as the mold cost was introduced. The obtained results show that nickel alloy coating does not make any influence on the inside crack of the mold but has a good impact on the surface cracks. Namely, it delays the start of fatigue cracks about three times more than no coating, reduces about 75% of fatigue crack growth and improves the mold life approximately 5.7 times.
more목차
Ⅰ. 서론 1
1.1 연구배경 및 필요성 1
1.2 연구목적 및 개요 1
Ⅱ. 기초 이론 2
2.1 파괴해석 이론 2
2.2 피로파괴 과정 2
2.3 피로균열의 성장 3
2.4 피로수명의 산정 4
Ⅲ. 니켈 합금 코팅 7
3.1 니켈 합금 코팅 종류 7
3.1.1 Compound Metal Powder Arc Welding 7
3.1.2 Flux Cored Arc Powder Welding 8
3.1.3 Submerged Arc Powder Welding 9
3.1.4 Plasma Arc Powder Welding 10
3.1.5 Acetylene Powder Welding 11
3.2 Nickel Alloy Powder의 종류 및 모양 12
Ⅳ. 균열검사법 13
4.1 초음파 탐상검사 13
4.1.1 초음파 탐상검사 장비 13
4.1.2 초음파 탐상검사 검사 원리 14
4.2 침투 탐상검사 15
4.2.1 침투 탐상검사 장비 16
4.2.2 침투 탐상검사 검사 원리 16
4.3 자분 탐상검사 17
4.3.1 자분 탐상검사 장비 17
4.3.2 자분 탐상검사 검사 원리 18
Ⅴ. 피로실험 및 측정 19
5.1 실험재료의 성질 및 형상 19
5.2 실험재료의 피로 시험 21
5.3 초음파 탐상검사 및 결과 21
5.4 침투 탐상검사 및 결과 22
5.5 자분 탐상검사 및 결과 23
Ⅵ. 결론 26
Abstract 28
감사의글 29
참고문헌 30
부록 31
