3 차원 유한요소해석을 이용한 Stellite21 초합금으로 하드페이싱된 STD 61 열간금형강의 열응력제어층 재료조합 및 두께 예측 (Estimation of the Thickness and the Material Combination of the Thermal Stress Control Layer (TSCL) for the Stellite21 Hardfaced STD61 Hot Working Tool Steel Using Three-Dimensional Finite Element Ana)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 38권 / 8호 / 857 ~ 862페이지
· 저자명 : 박나라, 안동규, 오진우

초록

하드페이싱층과 기저부의 결합부에서 발생하는 잔류 응력/변형률을 감소시키기 위하여 열응력제어층에 대한 연구가 시작되고 있다. 이 연구에서는 3 차원 유한요소해석을 이용하여 Stellite21 초합금으로 하드페이싱된 STD61 열간금형강의 중간층으로 형성된 열응력제어층의 재료조합과 두께를 예측하고자 한다. 열응력제어층은 Stellite21 과 STD61 의 조합으로 생성하였다. 열응력제어층의 두께범위는 0.5-1.5 mm 로 선정하였다. 유한요소해석 결과를 이용하여 열응력제어층을 구성하는 Stellite21 과 STD61 의 혼합율 및 열응력제어층 두께에 따른 시편 내부 온도/열응력/열변형률분포를 정량적으로 분석하였다. 이 결과로부터 적합한 열응력제어층의 재료혼합비는 Stellite21 50 % 와 STD61 50 % 이며, 적절한 열응력제어층의 두께는 1.0 mm 임을 알 수 있었다.

영어초록

The research on a thermal stress control layer (TSCL) begins to undertake to reduce residual stress and strain in the vicinity of the joined region between the hardfacing layer and the base part. The goal of this paper is to estimate the material combination and the thickness of TSCL for the Stellite21 hardfaced STD61 hot working tool steel via three-dimensional finite element analysis (FEA). TSCL is created by the combination of Stellite21 and STD61. The thickness of TSCL ranges from 0.5 mm to 1.5 mm. The influence of the material combination and the thickness of TSCL on temperature, thermal stress and thermal strain distributions of the hardfaced part have been investigated. The results of the investigation have been revealed that a proper material combination of TSCL is Stellite21 of 50 % and STD61 of 50 %, and its appropriate thickness is 1.0 mm.

참고자료

· 없음