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교수에 의하여 Kip Findley
기계적인 야금술은 합금의 기계적인 행동, 합금을 생성하기 위하여 이용된 가공, 및 원자에서 거시적인 수준에 구역 수색하는 근본적인 구조물 사이 공용영역으로 정의될 수 있습니다. 금속이 어떻게와 끊고 모양없이 하는지 기계적인 야금술이 가장 강하게 관련되기 때문에, 부분체는 Versaille 열차 충돌 (피로) 타이탄 (강인성), 그리고 sunken 리버티 수송선 (골절 기계공)의 해체와 같은 비참한 실패 때문에 크게 발전했습니다. 최근에, 기계적인 야금술은 에너지와 수송과 같은 지역에 있는 도전에 응하여 발전했습니다. 이 짧은 약품은 기계적인 야금술 내의 미래 기회의 보기에 집중됩니다, 그러나 필드의 역사적인 배경은 많은 근원에서 제시됩니다1-5.
특정 기계적 성질을 달성하는 microstructural 기술설계의 우수한 보기는 불린 강철의 새로운 발생 진행했습니다 고강도 강철을입니다 (AHSS). 이중 단계를 포함하고 전이에 의하여 (DP) 유도된 가소성 (괘외장치) 강철 이전 세대 강철보다 우량한 병력과 formability의 조합이 있는 이 합금, 그래서 다른 많은 잠재적인 응용 중 차 바디 위원회, 문 光速 및 바디 기둥으로 자동차 산업으로 더 넓게 실행되고 있습니다. 이 물자가 세대 강철 보다는 먼저 더 강하기 때문에, 더 작은 단면도 간격에 차량 체중 감소와 더 중대한 연료 절약을 허용하기 위하여 이용될 수 있습니다.
DP 강철은 알파철 (상대적으로 부드럽게)와 마텐자이트로 (상대적으로 열심히) 이루어져 있고, 형태학, 부피율, 그리고 매 단계의 구성은 병력과 연성의 다른 조합을 달성하기 위하여 맞추어질 수 있습니다. 괘외장치 강철은 유지한 오스테나이트, 마텐자이트 및 베이나이트 (숫자 1)의 변화량을 가진 직업 eutectoid 알파철을 포함합니다. 괘외장치 강철의 기계적인 행동은 선적 도중 마텐자이트에 유지한 오스테나이트의 안정성 그리고 전이에 크게 좌우됩니다. 이용할 기계적 성질 (숫자 2)를 낙관하기 위하여 기계적인 야금술자가 수 있는 DP와 괘외장치 둘 다 강철의 구성, 가공, 및 미세의 많은 변이가 있습니다. 그러나, 이 강철의 복합성 때문에, 아직도 손상 기동전개 피로 행동과 같은 지역에서 이해될 다량이 있고, 기계적인 행동을 용접합니다6.
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괘외장치 780 강철의 열 담채 에칭에 의해, 생성하는 숫자 1. 현미경 사진. 베이지색과 주황색 지역은 알파철입니다, 파란 지역은 마텐자이트이고, 진한 파란색/자주색 지구는 유지한 오스테나이트입니다6. |
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숫자 2. 설계 긴장은 대 기술설계 긴장 AHSS의 몇몇 다른 모형과 비교된 낮은 탄소 강철을 위해 구부립니다. 괘외장치와 DP 강철은 원본에서 토론됩니다. TWIP 강철은 다량의 개악을 달성하는 기계적인 한쌍으로 하기를 의지하고, M220는 낮은 연성, martensitic 박판입니다7. |
기계적인 야금술은 새로운 도구의 출현으로부터 기계적인 반응 및 미세를 성격을 나타내기 위하여 혜택을 받았습니다. 현지 곡물 오리엔테이션의 효력 또는 기계적인 행동에 전반적인 짜임새는 전자 후방산란 회절 (EBSD) 화상 진찰에 의해 공부될 수 있습니다. 숫자 3은 최신 개악 도중 부과된 기계 부하가 니켈 기지 superalloy에 있는 곡물 재결정화 행동을 좌우하는 반대 문제의 EBSD 심상을 보여줍니다8. 전자현미경을 위한 고급 제어 및 측정 기능 nanoindenters, 원자 군대9 현미경, 제자리 기계적인 테스트 장치10, 중성자 에돌이 재계 및 높은 긴장율 시험 장치11를 가진 thermomechanical 가공 시뮬레이터와 같은 그밖 공구는12 많은 것을 진행했습니다 최근까지는 달성될 수 없던 현미경 거시적인 수준에 물리적인 행동에 광명을 비춰준 기계적인 야금술 연구 결과를 가능하게 했습니다.
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숫자 3. 부분적으로 재결정된 Inconel 945의 EBSD 반대 극 숫자 지도는 부식성 환경에 드러낸 파이프라인을 위해, 니켈 기지 superalloy 예정했습니다. 작은 곡물은 재결정된 곡물이고, 큰 곡물은 모양없이 하고 그러나 아직 재결정됩니다. 입자 크기, 짜임새 및 경계 misorientation 데이터는 EBSD 데이터에서 위조 사례 (S.P. Coryell의 심상 의례)를 시뮬레이트하는 최신 개악 도중 재결정화 기계장치를 설명하는 것을 돕도록 추출될 수 있습니다. |
요약하자면, 기계적인 야금술은 수송과 에너지 산업이 둘 다 능률적 되기 것을 노력하기 때문에 향상된 물자 발달을 위한 기계적인 행동 그리고 또한 기회를 탐구하게 유효한 새로운 도구 때문에 확장 기회에 필드입니다.
참고
1. G.E. 디어터 의 기계적인 야금술, 제 3 ed. ed. 뉴욕: McGraw 언덕 1986년.
2. M.A. Meyers, 그 외 여러분, 물자의 기계적인 행동, 제 2 ed. /Marc André Meyers, Krishan Kumar Chawla. ed. 케임브리지: 케임브리지 대학 출판 2009년.
3. T.H. Courtney 의 물자의 기계적인 행동, 제 2 ed., 국제적인 ed. ed. 보스톤 의 질량. ; 런던: McGraw 언덕 2000년.
4. N.E. Dowling 의 물자의 기계적인 행동: 개악, 골절 및 피로, 제 3 ed를 위한 기술설계 방법. ed. Upper Saddle 강, NJ: Pearson 선취 홀; 런던: Pearson 교육 2007년.
5. H. 엔지니어에게 Petroski는, 인간적입니다: 성공적인 디자인에 있는 실패의 역할. 뉴욕, NY: St Martin의 압박 1985년.
6. K.O. Findley, S. Liu, K. Clymer, M. Liu, J. 데이비스., "향상된 고강도 강철에 있는 Weldability," AIST 거래 가공, 미세 및 기계적인 행동 관계, 2010년 Vol. 2010년 8월.
7. J. Ronevich, "향상된 고강도 강철에 있는 수소 취약화," M.S., 야금술 및, 지휘관 황금 광산의 콜로라도 학교 설계하는 물자 2009년.
8. S.P. Coryell, 그 외 여러분, "TMS 2010 추가 절차 Vol. 1, 시애틀, WA 2010년, PP에서 고열 개악 도중 Superalloy 945의 교류 행동,". 291-298.
9. "동 시스템, Inc," www.gleeble.com 2010년.
10. L. Cretegny와 A. Saxena, "다결정 구리에 있는 피로 도중 지상 개악의 기동전개의 AFM 특성," Acta Materialia, Vol. 49, PP. 3755-3765, 2001년 10월.
11. D.W. 브라운, 그 외 여러분, "우라늄의 단축 장력 개악 6개 무게 pct 니오브: 개악," 야금술 한쌍으로 하고는 및 물자 거래 물리적인, Vol. 32, PP의 중성자 회절 연구 결과 야금술 및 재료 과학. 2219-2228, 2001년 9월.
12. I.D. Choi, 그 외 여러분, "괘외장치 강철의 고속 개악 행동에 대한 유지된 오스테나이트 안정성의 효력," 금속 및 물자 국제 경기, Vol. 12, PP. 13-19, 2006년 2월.
, 저작권 AZoM.com Kip Findley (광산의 콜로라도 학교) 교수