소성가공에 의한 탄소강관의 기계적 성질 거동

Abstract

국문요지

본 연구는 소성가공에 의한 탄소강관의 기계적 성질 거동으로, STKM 11A, STKM 12B, STKM 13C 재질의 강관소재를 사용하여 실험하였다. 원소재 탄소강관의 경도시험과 미세조직 시험을 시작으로 열처리 후 미세조직과 경도의 변화를 관찰하였다. 또한 다른 인발가공법으로 가공되었을 때 비커스경도와 미세조직의 변화를 확인하기 위해 동일한 단면감소율 조건에서 Sinking 인발법과 Plug 인발법으로 인발하여 비교하였다. 시험결과 원소재는 용접부에서 0.6~1.2mm 떨어진 열영향부 경도가 가장 높게 나타내며 용접부, 모재부 순으로 나타났다. 조직은 Pearlite조직과 Ferrite조직의 혼합 조직이며 탄소량의 증가함에 따라 Pearlit조직의 비율이 점차 증가하였다. 열처리 후 경도는 모재부와 용접부에서 모두 감소하였다. 조직의 경우 원소재상태의 큰 침상조직이 모재부에서 확인되던 다각형 형태의 조직으로 변화된 것을 확인하였다. 단면감소율의 변화와 인발방법의 변화에 따른 경도의 시험에서는 단면감소율이 작은 경우 Sinking인발과 Plug인발법의 경도 차이는 미세하다. 단면감소율이 큰 인발의 경우 Plug인발법의 탄소강관에서 가장 큰 경도변화가 나타나며, 조직은 단면감소율이 증가할수록 미세조직의 수가 증가하는 것을 확인하였다. 본 연구를 통하여 탄소강관의 소성가공에 의한 가공경화는 재질별, 소성가공의 정도에 따라 다른 경도상승을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 그러므로 재질이나 소성가공의 정도에 경도의 변화 대한 더 많은 연구가 이루어진다면 소재상태의 경도만으로 소성가공에 의한 최종 제품을 생산했을 때 제품의 경도를 미리 예측할 수 있을 것이라 생각된다.

Abstract

This research is mechanical property moving of carbon pipe by plastic working, is tested by using seel pipe made of STKM 11A, STKM 12B, STKM 13C. I observe changing of darkness and microstructure after annealing with testing of microstructure and original carbon pipe` darkness. And when it work different cold drawing I compare two types that are sinking drawing and plug drawing in the same rate of reduction in area condition. As a result, the darkness of raw materials is the highest in heat-affective zone 0.6~1.2mm away from welding material which is more strong than bass metal. the structure is mixed by pearlite structure and ferrite structure. according to increase in carbon rate, the rate of pearlite structure increase. After the heat treatment, the hardness decreased in both the base metal and the weld. In the case of structure, I check that acicular structure of raw material change polygon structure. In the darkness test from changing rate of reduction and cold drawing type, when rate of reduction are small, the difference of darkness sinking cold drawing and plug cold drawing is little. but when rate of reduction are big, the highest darkness change appear to carbon made plug cold drawing. I check the number of tiny structure increase if rate of reduction increase. I check that according material and plastic working hardening by plastic working of carbon pipe appear more strong. so If we have more research about change of darkness by plastic working we can predict darkness of goods when we make last goods by plastic working.