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레이저 용융 적층 공정으로 제조된 소재의 초음파 나노표면개질에 관한 연구

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dc.contributor.advisor 심도식 -
dc.contributor.author 김민섭 -
dc.date.accessioned 2020-07-22T04:17:58Z -
dc.date.available 2020-07-22T04:17:58Z -
dc.date.issued 2020 -
dc.identifier.uri http://repository.kmou.ac.kr/handle/2014.oak/12364 -
dc.identifier.uri http://kmou.dcollection.net/common/orgView/200000283913 -
dc.description.abstract The laser metal deposition(LMD) technology has garnered much attention for being able to realize complex shapes and producing little waste material, thereby addressing the limits of existing metal product processing. Direct energy deposition (DED), a branch of laser melting deposition technology, can realize precise structures and excellent mechanical properties, and thus, it is used for various applications such as strengthening the surface of products(hardfacing) or remodeling and repairing the damaged components. Howerver, surfaces that have been deposited by DED exhibit poor quality because the deposition bead layer shape and spatter remain on the surfaces. The surface characteristics affect not only the appearance of the product but also its mechanical functions and lifetime, making post-milling processing indispensable for refining the surface after the DED process. Furthermore, In a metal additive manufacturing process, metal powder is melted by a high-power laser before solidification; thus, a rapid temperature change is experienced, which generates tensile residual stress. The tensile residual stress in the DEDed M4 may reduce the fatigue performance and shorten the product life. UNSM technology not only improving surface roughness and refining surface microstructure by applying severe plastic deformation(S2PD) to the material surface, but also induces the compressive residual stress and improves the wear-resistance of the materials. Given that UNSM can improve a material's surface performance, in this study, UNSM technology is applied to DEDed surfaces with the aim of improving the DED product's surface quality. It was found to the UNSM technology has a beneficial effect on reducing the surface roughness and waviness by improving the poor surface of DED products. Also, it was confirmed that the UNSM technology can induce a compressive residual stress to the DED product and improve mechanical performance including wear resistance. -
dc.description.tableofcontents List of Tables ⅲ List of Figures ⅳ Nomenclatures ⅸ Abstract ⅹ 1. 서 론 1 1.1 연구 배경 1 1.1.1 레이저 금속 적층된 제품의 표면 특성 2 1.1.2 직접 용융 적층법 2 1.2 연구 동향 4 1.2.1 적층 소재 표면 개선을 위한 연구 사례 4 1.2.2 적층 소재의 기계적 성능 개선 및 표면 처리 4 1.3 연구 목적 10 2. 초음파 나노표면개질 11 2.1 초음파 나노표면개질 11 2.2 기초 실험 15 2.2.1 실험 재료 22 2.2.2 DED 적층 조건 및 UNSM 조건 설정 23 2.3 실험 결과 25 2.3.1 적층 표면 구조 변화 25 2.3.2 표면부 미세조직 변화 30 3. UNSM 표면 개질 요인 효과 분석 35 3.1 반응표면분석 실험 설계 35 3.2 공정 조건에 따른 표면 특성 분석 42 3.2.1 정적 하중의 영향 43 3.2.2 인터벌의 영향 47 3.2.3 이송 속도의 영향 50 3.3 반응표면분석법을 이용한 공정 최적화 55 3.3.1 실험 결과 및 분석 55 3.3.2 UNSM 공정 최적화 67 4. DED 고속도공구강에 대한 UNSM 효과 분석 80 4.1 실험 장비 및 재료 80 4.2 실험 방법 84 4.2.1 표면 거칠기 분석 84 4.2.2 미세조직 관찰 84 4.2.3 표면 잔류응력 측정 85 4.2.4 경도시험 85 4.2.5 스크래치 시험 86 4.2.6 내마모성 시험 86 4.3 실험 결과 88 4.3.1 표면 거칠기 변화 분석 88 4.3.2 미세조직 변화 분석 94 4.3.3 표면 잔류응력 변화 분석 99 4.3.4 경도 변화 분석 103 4.3.5 스크래치 저항성 분석 107 4.3.6 내마모성 분석 112 5. 결론 118 참고문헌 121 -
dc.format.extent 147 -
dc.language eng -
dc.publisher 한국해양대학교 대학원 -
dc.rights 한국해양대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다. -
dc.title 레이저 용융 적층 공정으로 제조된 소재의 초음파 나노표면개질에 관한 연구 -
dc.type Dissertation -
dc.date.awarded 2020. 2 -
dc.contributor.alternativeName Kim, Minseob -
dc.contributor.department 대학원 조선기자재공학과 -
dc.contributor.affiliation 한국해양대학교 대학원 조선기자재공학과 -
dc.description.degree Master -
dc.identifier.bibliographicCitation 김민섭. (2020). 레이저 용융 적층 공정으로 제조된 소재의 초음파 나노표면개질에 관한 연구. -
dc.subject.keyword Direct energy deposition 직접 에너지 적층; Ultrasonic nanocrystal surface modification 초음파 나노표면개질; Residual stress 잔류응력; Wear-resistance 내마모성; Surface properties 표면 특성 -
dc.title.translated A Study of Ultrasonic Nanocrystal Surface Modification on the Materials Fabricated via Direct Energy Deposition -
dc.contributor.specialty 재료공학전공 -
dc.identifier.holdings 000000001979▲200000001565▲200000283913▲ -
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해운항만물류학과 > Thesis
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