This study investigates the directional recrystallization behavior of Ni based oxide dispersion strengthened (ODS) alloy according to the zone annealing velocity. The zone annealing temperature is set as 1390oC, while the zone velocities are set as 2.5, 4, 6, and 10 cm/h, respectively. The initial microstructure observation of the as-extruded sample shows equiaxed grains of random orientation, with an average grain size of 530 nm. On the other hand, the zone annealed samples show a large deviation in grain size depending on the zone velocities. In particular, grains with a size of several millimeters are observed at 2.5-cm/h zone velocity. It is also found that the preferred orientation varies with the zone annealing velocity. On the basis of these results, this study discusses the role of zone velocities in the directional recrystallization of Ni base ODS alloy.
Recrystallization behavior has been investigated for commercial purity AA1050 (99.5wt%Al) and high purity 3N Al (99.9wt% Al). Samples were cold rolled with 90% of thickness reduction and were annealed isothermally at 290, 315, and 350oC for various times until complete recrystallization was achieved. Hardness measurement and Electron Backscatter Diffraction(EBSD) analyses, combined with Grain Orientation Spread(GOS), were employed to investigate the recrystallization behavior. EBSD analysis combined with GOS were distinctly revealed to be a more useful method to determine the recrystallization fraction and to characterize the recrystallization kinetics. As the annealing temperature increased, recrystallization in AA1050 accelerated more than that process did in Al 3N. Both AA1050 and Al 3N showed the same temperature dependence of the n value of the Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov equation(JMAK equation), i.e., n values increased as annealing temperature increased. Activation energy of recrystallization in AA1050 is about 176 kJ/mol, which is comparable with the activation energy of grain boundary migration in cold-rolled AA1050. This value is somewhat higher than the activation energy of recrystallization in Al 3N.
In this study, recrystallization behaviors in the two-phase (α+γ) region of micro-alloyed steels such as Base, Nb, TiNbV and CAlN were investigated in terms of flow stress, microstructure and associated grain boundary characteristics. The flow stress of all specimens reached peak stress and gradually decreased, which means that recrystallization or recovery of proeutectoid deformed ferrite and recovery or transformation to ferrite of deformed austenite occurred by thermal activation. The precipitation of carbide or nitride via the addition of micro-alloying elements, because it reduced prior austenite grain size upon austenitization, promoted transformation of austenite to ferrite and increased flow stress. The strain-induced precipitation under deformation in the two-phase region, on the other hand, increased the flow stress when the micro-alloying elements were dissolved during austenitization. The recrystallization of the Nb specimen was more effectively retarded than that of the TiNbV specimen during deformation in the two-phase region.
The present study deals with the effects of micro-alloying elements such as Ni, V, and Ti on the recrystallization behavior of carbon steels at different strain rates. Eight steel specimens were fabricated by varying the chemical composition and reheating temperature; then, a high-temperature compressive deformation test was conducted in order to investigate the relationship of the microstructure and the recrystallization behavior. The specimens containing micro-alloying elements had smaller prior austenite grain sizes than those of the other specimens, presumably due to the pinning effect of the formation of carbonitrides and AlN precipitates at the austenite grain boundaries. The high-temperature compressive deformation test results indicate that dynamic recrystallization behavior was suppressed in the specimens with micro-alloying elements, particularly at increased strain rate, because of the pinning effect of precipitates, grain boundary dragging and lattice misfit effects of solute atoms, although the strength increased with increasing strain rate.
냉간가공된 Zr 합금을 575˚C에서 650˚C의 온도범위에서 유지시간을 달리하여 열처리하는 동안에 발생하는 회복 및 재결정 거동을 TEP(ThermoElectric Power)와 미소경도 분석을 통하여 연구하였다. 냉간가공과 열처리에 따른 합금의 회복 및 재결정온 격자결함, 공공, 전위, 적층결함 등이 소멸함에 따라 TEP가 증가하는 거동을 보였다. 이러한 TEP 분석은 미소경도 분석에 비해 재결정의 완료를 정확하게 예측할 수 있었으며, 특히, Zr-0.4Nb-xSn합금에서는 미소경도 분석으로 쉽게 구분하기 어려운 회복 및 재결정 단계를 명확하게 나타내었다. TBP와 미소경도 분석을 이용한 Zr-base합금의 재결정 거동에 따르면, Sn을 첨가하는 경우에 Sn이 치환형 고용체로 존재하기 때문에 이로 인한 응력장과 전위와의 상호작용에 기인하여 회복이 지연되는 현상을 가져왔으며, Nb함량을 증가시키는 경우에는 재결정 지연 효과가 미미하였으나, 석출물 형성에 의한 결정립 성장의 지연효과가 크게 나타났다.
Zr-Sn-Nb 합금의 재결정에 미치는 Nb과 Sn의 첨가영향을 연구하기 위해 냉간압연한 시편을 300˚C~750˚C의 온도구간에서 열처리한 후에 미소경도와 TEP (Thermoelectric Power)를 측정하여 재결정 거동을 조사하였으며 광학현미경, 주사전자 현미경 (SEM), 투과전자현미경 (TEM)으로 미세조직을 관찰하였다 미소경도 및 미세조직의 분석 결과에 따르면, Nb과 Sn의 첨가에 의해 재결정 활성화 에너지가 증가하여 재결정이 지연되었으며, 재결정 완료 이후의 결정립 성장도 억제되었음을 관찰하였다. Zr내의 고용도가 매우 낮은 Nb의 첨가는 석출물을 쉽게 형성하는 반면에 고용도가 비교적 큰 Sn은 기지상 내에 대부분 고용되어 석출물의 양이 매우 작았으나, Sn 첨가에 의한 재결정의 지연 효과가 더욱 컸다. Nb보다 Sn의 첨가가 Zr 합금의 재결정 거동을 효과적으로 지연시킨 것은 고용도가 높은 SR에 의한 치환형 고용체 형성과정에서 발생된 응력장이 전위의 이동을 효과적으로 억제했기 때문으로 생각된다. 한편, 회복과 재결정이 진행됨에 따라 전자 산란인자의 감소로 TEP는 증가하였으며, 재결정이 완료되면 TEP의 포화가 발생하였다. 석출물의 형성은 석출물 주변의 용질농도 감소로 인한 전자 산란인자의 감소에 기인하여 TEP의 증가를 가져왔다
Zr 합금의 재결정 거동 및 미세조직 변화에 미치는 열처리 온도 및 시간의 영향의 조사하기위하여 순수 Zr과 Zircaloy-4, Zr-0.88n-0.4Nb-0.4Fe-0.2Cu, Zr-1Nb 합금을 냉간가공한 후 400˚C~900˚C에서 각각 30분~5000분 동안 열처리하였다. 열처리 온도에 따른 Zr합금의 경도, 미세조직 및 석출물 특성을 미소경도기, 광학 현미경 및 투과 전자 현미경을 이용하여 조사하였다. 냉간 가공채는 400˚C에서 600˚C 범위에서 재결정이 일어났는 데 합금원소가 증가함에 따라 재결정온도가 상승했고 결정립 성장이 억제되었다. 그리고 합금원소 증가에 따른 경도증가 영향이 재결정 이후에도 지속되었다. 열처리 온도 및 시간에 비례하여 재결정 이후 결정립 크기는 증가한 반면 경도변화는 상대적으로 미미하였다. Fe나 Cu가 Zr에 첨가될 경우 회복중 경도증가가 수반되는데, 이는 회복중 생성과 관련이 있는 것으로 사료된다.
Zr합금의 재결정에 미치는 Sn 영향을 조사하기 위해서 Zr-xSn (x=0.5, 0.8, 1.5, 2.0wt.%) 합금을 판재로 제조하여 300˚C-800˚C에서 1시간 동안 열처리하였다. 열처리 온도에 따른 Zr합금의 경도, 미세조직 및 석출물 특성을 미소경도계, 광학 현미경 및 투과 전자 현미경을 이용하여 조사하였다. 냉간가공된 Zr-xSn 합금은 회복, 재결정, 결정립 성장의 전형적인 거동을 나타냈으며, 냉간가공재의 재결정은 500˚C에서 700˚C 범위에서 완료되었다. Sn량이 증가함에 따라서 합금의 재결정온도는 증가하였고 재결정후의 결정립 크기는 감소하였다. 경도 변화는 미세조직 변화와 잘 일치하는 경향을 보였다. 실험 결과로부터 냉간 가공된 Zr합금의 재결정은 아결정립의 합체 및 성장기구에 의해서 일어나는 것으로 평가되었다.
Zr-0.8Sn합금의 재결정에 미치는 V, Sb의 영향을 조사하기 위해 냉간 압연 후 여러 온도 조건에서 열처리된 시편의 미세조직을 편광광학현미경, SEM, TEM으로 관찰하였고 미소경도계로 경도값을 측정하였다. 미세조직을 관찰한 결과 V과 Sb의 첨가에 의해 재결정이 지연되었으며, 재결정 완료 후의 결정립 성장도 억제됨이 관찰되었다. 특히 Sb는 V보다 재결정을 완료하는데 필요한 온도를 상승시키므로 재결정을 지연시키는 효과가 더욱 큰 것으로 생각된다. 이 처럼 첨가원소가 증가함에 따라 재결정에 늦어지고 결정립이 미세화 되는 것은 V이나 Sb 첨가에 의해 형성된 석출물이 전위나 입계의 이동을 방해하기 때문인 것으로 사료된다.
Ni(Fe)Al powders containing a homogeneous distribution of the in-situ formed AIN and dispersoids have been produced by mechanical alloying process in a controlled atmosphere using high energy attrition mill. The powders have been successfully consolidated by hot extrusion process. The phase information investigated by TEM and XRD analysis reveals that Fe can be soluble up to 20% to the NiAl phase () at room temperature after MA process. Subsequent thermomechanical treatment under specific condition has been tried to induce secondary recrystallization (SRx) to improve high temperature properties, however, the clear evidence of SRx was not obtained in this material. Mechanical properties in term of strength at room temperature as well as at high temperatures have been improved by the addition pf AIN, and the room temperature ductility has been shown to be improved after heat treatment, presumably due to the precipitation of second phase of in this material.
Ni 및 AI단원소 분말을 혼합하여 attrition mill을 사용하여 분위기 속에서 기계적 합금화 NiAI 기 산화물 분산강화 금속간화합물을 제조하였다. 제조된 분말은 여러 가지 다른 미세조직을 얻기 위하여 각기 다른 공정으로 열간성형을 하였으며, 연이어 이차 재결정 조직을 얻기 위한 가공열처리(thermomechanical treatment)를 실시하였다. 이차 재결정이 일어날 수 있는 선수조건으로서의초기 미세조직과 가공열처리와의 상관관계를 조사하였다. 정상 결정립 성장의억제와 접합조직의 존재가 이차 재결정을 일으키기 위한 필요조건으로 판명되었다. 이 재료에 있어서, 잔류 변형에너지를 공급할 수 있고 결정립을 미세화 할 수 있는 특정 공정하에서 항온 열처리 후 이차 재결정이 생성됨을 알 수 있었다.
항공기용 고력 AI합금인 7075 AI합금의 물성개선을 위한 가공열처리 방안으로서 과시효처리후 온간 및 냉간 압연에 의한 소성가공이 재결정조직과 강도에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 소송가공후 재결정처리에 의해 결정립을 미세화하는 공정에서 소성가공 전 과시효를 함으로써 재결정립의 미세화 정도는 더욱 현저하였다. 이는 과시효에 의한 조대한 석출물이 재결정처리시 핵생성 site로서 작용하였음을 의미한다. 본 연구에서 항복강도와 재결정립의 크기와는 Hall-petch식을 만족하지 않았으며 이는 등축이 아닌 연신된 결정조직에 기인된 결과로 보이며, 항복강도가 재결정립의 종횡비에 직선적으로 비례하였다. 또한 결정립 미세화를 통한 강도, 인성향상을 목적으로 하는 TMT(Thermo mechanical Treatment)공정에서는 심한 냉간가공에 의해서보다는 온간에서의 소성가공이 바람직함을 알 수 있었다.
The earthquake source parameters of Daegu and Incheon Earthquakes occurred on July, 1985 are redetermined and compared with those reported by Central Meteorological Office of Korea(CMO). Instead of the travel time table used in CMO, the seismic velocity structure calculated from the explosion seismic records of the southern part of Korea is adopted in determining source parameters, P-wave and S-P wave arrival times obtained from seismograms recorded in the networks of KIER and JMA including CMO are used. The discrepancies of determined epicenter and focal depth between CMO and the present work appear to be 6∼8 ㎞ and about 10 ㎞, respectively. In conclusion, the potential error included in epicenter of the Korean instrumental earthquake data is supposed to be about 10 km for the earthquakes(M$gt;3) occurred within the CMO network. However, the error will probably be more than 10 ㎞ for smaller earthquakes or earthquakes of the outside of the network.