JKSPE
전조 가공을 통해 제작된 볼트에 대한 초음파나노표면개질 효과에 관한 연구
초음파나노표면개질(UNSM) 처리 후 전조 가공을 통해 제작된 볼트의 성능 향상에 관한 연구
심도식/한국해양대학교
- 초음파나노표면개질(ultrasonic nanocrystal surface modification, UNSM) 기술은 금속 재료의 내마모성과 피로강도, 내식성 등을 향상시킬수 있는 표면 처리 기술로, 기존의 기계적 표면처리 기법보다 더 정밀하고 깊은 영역까지 소성 변형시킬 수 있어 효과적으로 제품의 표면 특성을 향상시킬 수 있다.
- 본 연구에서는 롤 금형을 통해 전조 가공되는 볼트의 성능 향상을 목적으로 스테인레스강 원소재를 UNSM 처리 후 전조 가공을 통해 나사산을 가지는 볼트를 제작하였다.
- UNSM 처리 후 평탄부와 나사부 모두 표면 거칠기가 개선되었고, UNSM 팁에 의한 직접 접촉으로 타격되는 표면에서의 경도 상승이 가장 크게 나타났으며, 표면으로부터 깊이 약 500µm까지 경도가 향상되었다.
- UNSM 처리 후 전조된 볼트에서 균열과 같은 결함은 없었으며, material flow가 끊기지 않고 이어져 잇는 것을 확인할 수 있었다.
- 따라서, 본 연구에서는 볼트의 전조 가공 전 UNSM 처리함으로써 기계적 성능이 향상된 볼트 제작이 가능함을 확인하였다.
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