α/β Phase transformation and microstructure evolution in ultra-fine grained Ti-6Al-4V during friction stir weld
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2021
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
수록면
342-342(1쪽)
제공처
Ultra-fine grained (UFG) 소재는 우수한 강도와 연성, 초소성으로 인해 산업적 가치가 높게 평가되고 있는 소재이다. 그러나, 낮은 열적 안정성으로 인해 일반적인 용융 용접 시 결정립 조대화 및 기계적 특성이 저하되는 현상이 발생하므로, friction stir welding (FSW)과 같은 입열량이 낮은 고상 용접 공정이 UFG 소재를 용접하는데 적합한 공정 방법으로 채택되고 있다. 본 연구에서는 UFG Ti-6Al-4V 합금을 FSW 하였을 때 접합부(stir zone)의 미세조직학적인 변화를 연구하였다. 미세조직 변화를 설명하기 위해서 electron backscatter diffraction (EBSD)를 이용하여 얻은 모재(base metal), 접합부(stir zone)의 미세조직과 misorientation 분포, 그리고 결정학적 요소 등과 시뮬레이션을 통해 얻은 접합부 각 영역의 온도와의 상관 관계를 도출하였다. FSW 접합부 각 영역의 미세조직은 α+β 층상 구조, 등축 α 및 β 결정립 또는 혼합상으로 구성되었다. 이러한 미세조직이 관찰되는 원인은 FSW시 냉각 및 가열에 의한 온도 변화로 α/β 상변태가 발생되었다. 저 경각 경계에서 균일하게 misorientation이 증가하는 것이 관찰됨에 따라, UFG-Ti-6Al-4V 합금을 FSW 하였을 때, tool 회전에 의해 발생되는 소성 가공 현상은 연속적인 동적 재결정(CDRX)을 유도하였으며, 이것이 미세조직 변화에 지배적인 메커니즘으로 작용하는 것으로 판단할 수 있었다. 또한 접합부의 경도 실험 시 tool 과 인접한 접합부 최 상단 영역에서 조대한 결정립이 관찰되었으나, 접합부내의 기계적 특성 저하는 미미하였다.
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