그림 25. SEM으로 관찰된 모재((a)와 (d))와 마찰접합((b), (e), (c)와 (f)) 된 소재의 파단면 이 미지.
Fracture zone; burn-off length: 1 mm Fracture zone; base material
Fracture zone; burn-off length: 5 mm
20 μm
d
e
f a
b
c
Dimples
500 μm
1 mm
1 mm
20 μm 20 μm
Dimples
: different elements Fracture at BM
Fracture at BM
Fracture at WZ d
e
f
Cleavage facets Micro-dimples
COFe
COFe Fracture at BM
Fracture at WZ
EDX Point
a b
d e
Welded Zone (thin)
Carbon Carbon steel
Fracture at base material
Welded Zone (thick)
σ σ
σ σ
Welded zone
Dispersed carbon at BM
Concentrated carbon at fusion line
c
g
f
제 5장 결론
고성능 유압실린더 개발을 위하여 고상접합기술에 대한 연구를 수행하였으며, 그 과정에서 관찰되는 미세조직 전개양상과 기계적 특성을 분석한 결과, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
1. AISI 1020 tube 에 마찰접합을 도입한 결과, 외관상 용융용접에서 종종 관찰되는 void, crack, blow hole 등과 같은 결함의 발생 없이 건전하게 수행되었다. 뿐만 아니라, 접합 시 인가되는 특유의 낮은 입열량이 접합부의 상변태와 접합재의 변형을 충분히 억제함으로써, 접합재의 내부 또한 우수한 건전성이 확인되었다.
2. 마찰접합의 도입은 동적재결정을 유발함으로써, 접합부의 결정립 미세화를 촉진하였는데, burn-off length 가 감소함에 따라 결정립이 더욱 미세화 되었다.
이와 같은 현상은 저입열의 공정에서 잘 형성되는 침상-페라이트(AF)의 분율과 연관이 있음을 확인하였다.
3. 접합부의 결정립 미세화는 접합재의 기계적 특성을 향상시켰다. 그 결과, 접합부의 경도분포가 모재 대비 약 42% 증가하였고, 인장시험 시 접합부가 아닌 모재부에서 파단 됨으로써, 접합재의 물성이 모재 대비 우수함을 확인하였다.
따라서 AISI 1020 tube 에 대한 마찰접합의 적용은 미세조직발달에 기초한 기계적 특성의 향상에 효과적임을 확인하였고, 이를 통해 고성능 유압실린더의 제작 시 마찰접합기술이 우수함을 입증하였다.
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감사의 글
어느덧 2년간의 석사학위를 마무리하고 새로운 시작을 앞두고 있습니다. 석사학위 동안 연구는 물론 여러 방면에서 도움을 주셨던 모든 분들께 진심으로 감사의 인사를 드립니다. 2년이라는 시간 동안 인생에서 소중한 인연들을 만들 수 있었고, 가치 있는 경험을 할 수 있었습니다. 특히, 공학적인 지식뿐만 아니라, 인생을 살아가는데 있어서 필요한 지혜와 인간관계 등의 세세한 부분까지 배우고 느낄 수 있는 시간이 되었던 것 같습니다.
먼저 석사학위 기간 동안 많은 지도와 격려를 통해 이 자리까지 이끌어주신 송국현 교수님께 감사의 인사를 올립니다. 교수님께서 학문에 임하는 자세와 열정, 그리고 가르침은 경험이 많이 부족했던 저를 앞으로 나아가는데 있어서 가장 중요한 지침이 되었습니다. 교수님께서 보여주셨던, 그리고 지도해주셨던 모든 것들을 마음속에 간직하며 앞으로 더 나은 사람이 되도록 노력하겠습니다. 또한, 제가 석사학위를 잘 마무리 할 수 있도록 도와주신 박정수 교수님께 감사 드립니다. 박정수 교수님께서 저에게 베풀어 주신 은혜 잊지 않겠습니다. 이 자리를 빌어 다시 한번 감사의 인사를 드립니다. 그리고, 제가 처한 상황을 잘 이해해 주시고 바쁘신 와중에도 학위논문을 심사해주신 김창래 교수님과 조홍현 교수님께도 감사의 인사를 올립니다. 또한, 학부생과 대학원생을 위해 매주 광주로 오시는 정우현 박사님께도 감사의 인사를 올립니다. 항상 학생들을 먼저 생각해주시는 모습에서 감동을 받았고, 특히 교수님께서 해주신 진심 어린 조언은 저를 더욱 성숙한 사람으로 만들어 주었습니다.
진심으로 감사 드립니다.
석사학위를 받기까지 동고동락하며, 많은 도움을 주었던 에너지공정연구실의 맏형 동진이형, 가장 오랜 시간 함께 했던 경우형, 그리고 우리 막내 용수에게도 감사의