한국재료학회지 (Korean Journal of Materials Research)

  • 제5권4호
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  • Pages.468-475
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  • 1995
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  • 1225-0562(pISSN)
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  • 2287-7258(eISSN)
한국재료학회 (Materials Research Society of Korea)
권호 표지

스테인레스 스틸/질화규소 접합체의 기계적 특성 및 유한요소법에의한 잔류응력 해석

Mechanical Strength and FEM Residual Stress Analysis of Stainless Steel/$Si_{3}M_{4}$ joints

  • 김태우 (국민대학교 기계공학과) ;
  • 박상환 (한국과학기술연구원 세라믹스 연구부)
  • 발행 : 1995.06.01
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초록

활성금속 브레이징 방법으로 스테인레스 스틸과 질화규소를 접합하여 기계적 특성 및 유한요소법을 사용하여 접합체에서 발생되는 잔류응력의 크기를 조사하였다. 고강도 접합체를 제조하기 위하여 연성금속인 Cu 및 Cu/Mo 적층체를 중간재로 사용하였으며, 중간재의 두께 및 구조에 따라 접합체에서 발생되는 잔류응력의 크기 및 분포가 접합강도에 미치는 영향에 관하여 조사하였다.중간재인 Cu의 두께가 0.2mm 일대 세라믹스에 발생되는 최대 잔류응력의 크기가 급격히 감소하였으며, 최대 접합강도가 나타났다. Cu/Mo 다층 중간재를 사용한 접합체에서는 Cu/Mo 두께비가 감소할수록 접합강도는 증가되었다. 스테인레스 스틸/질화규소 접합체에서 Cu/Mo 중간재의 사용은 Cu 중간재 사용보다 접합강도를 증가시키는데 효과적이었으며, 최대 접합강도는 450Mpa 정도이었다. Cu/Mo 중간재를 사용한 접합체에서는 Mo에 최대 인장방향의 잔류응력이 발생하여 강도 측정시 Mo의 지배적인 소성변형으로 잔류응력이 감소되어 접합체의 접합강도를 향상시키는 것으로 생각된다.

키워드

참고문헌

  1. WRC Bulletin v.178 Joining Ceramics to Metals and Other Materials H.E.Pettee
  2. Am. Ceram. Bull. v.67 no.2 Joining of Ceramics R.E.Loehman;A.P.Tompsia
  3. Am. Ceram. Bull. v.68 no.9 Issues in Ceramic-to-Metal Joining; An Investigation of Brazing Silicon Nitride based Ceramic to a Low-Expansion Superalloy S.Kang;E.M.Dunn;J.H.Selverian;H.J.Kim
  4. Acta Metall v.36 no.8 The Strength of Ceramics Bonded with Metals B.J.Dalgleish;M.C.Lu;A.G.Evans
  5. J. Am. Ceram. Soc. v.67 no.12 Interlayer Bonding Methods for Ceramic/Metal Systems with Thermal Expansion Mismatches K.Suganuma;T.Okamoto
  6. MRS Int'l Mtg. on Adv. Mats. Effect of Pre-compression on the Strength of Ceramic/Steel Joint Y.Miyazawa;E.Suzuki;K.Hayashi
  7. 일본기계학회논문집 Finite Element Analysis of Residual Stresses of Ceramics/Metal Joints T.Sato;H.Kobayashi;Y.Arai
  8. ANSYS User's manual
  9. J. Mater. Sci. v.22 no.8 Influence of Shape and Size on Residual Stress in Ceramic/Metal Joining K.Suganuma
  10. Material Science and Engineering W.D.Callister,Jr.
  11. Mechanical Properties of Solid-solution treated Austenitic Stainless Steels, G4304 JIS
  12. Ceram. Eng. Sci. Proc. Mechanical Behavior of Brazed Silicon Nitride S.M.Johnson
  13. 구조용 세라믹스/금속 접합기술개발 v.4459-1 박상환;김태우