Don-Hyun Choi

Fabrication of SiCp/AA5083 composite via friction stir welding

Abstract Microstructure and mechanical properties of SiC p /AA5083 composite fabricated by friction stir welding (FSW) were investigated. The influence of the number of FSW passes on the distribution of SiC particles and mechanical properties in the joint was studied. After one pass, the SiC particles were entangled in the upper side of the stir zone (SZ). However, the particle distribution became more uniform after two passes due to the repeated stirring of the joint. As the SiC particles facilitate the grain refinement in the SZ by the pinning effect, the particle including region has much smaller grain size than the SZ without SiC particles. The SiC p /AA5083 composite region exhibits a Vickers hardness of HV90, which is much higher than the value of HV80 in the SZ produced by FSW without SiC particles.

Microstructure and mechanical property of A356 based composite by friction stir processing

Abstract Friction stir processing (FSP) was used to incorporate SiC particles into the matrix of A356 Al alloy to form composite material. Constant tool rotation speed of 1800 r/min and travel speed of 127 mm/min were used in this study. The base metal (BM) shows the hypoeutectic Al-Si dendrite structure. The microstructure of the stir zone (SZ) is very different from that of the BM. The eutectic Si and SiC particles are dispersed homogeneously in primary Al solid solution. The thermo-mechanically affected zone (TMAZ), where the original microstructure is greatly deformed, is characterized by dispersed eutectic Si and SiC particles aligned along the rotational direction of the tool. The hardness of the SZ shows higher value than that of the BM because some defects are remarkably reduced and the eutectic Si and SiC particles are dispersed over the SZ.

Effect of SiC particles on microstructure and mechanical property of friction stir processed AA6061-T4

Abstract Friction stir processing of AA6061-T4 alloy with SiC particles was successfully carried out. SiC particles were uniformly dispersed into an AA6061-T4 matrix. Also SiC particles promoted the grain refinement of the AA6061-T4 matrix by FSP. The mean grain size of the stir zone (SZ) with the SiC particles was obviously smaller than that of the stir zone without the SiC particles. The microhardness of the SZ with the SiC particles reached about HV80 due to the grain refinement and the distribution of the SiC particles.

Hybrid Friction Stir Welding of High-carbon Steel

A high-carbon steel joint, SK5 (0.84 wt% C), was successfully welded by friction stir welding (FSW), both without and with a gas torch, in order to control the cooling rate during welding. After welding, the weld zone comprised gray and black regions, corresponding to microstructural variation: a martensite structure and a duplex structure of ferrite and cementite, respectively The volume fraction of the martensite structure and the Vickers hardness in the welds were decreased with the using of the gas torch, which was related with the lower cooling rate.

Friction Stir Spot Welding of Light Non Ferrous Metal for Automobile

전 세계적으로 지구온난화에 대한 관심이 고조되면서 자동차 산업계에서도 제조 단가는 일부 상승하더라도 환경공해가 적고 연비효율이 높은 자동차를 개발해야 한다는 인식이 증가하고 있다. 이에 발맞추어 최근 자동차 개발 추세는 소형화 ․경량화․연비향상․고성능화․고안전화 등을 목표로 하고 있으며 따라서 자동차 경량소재 및 부품 관련 산업 또한 꾸준히 증가하고 있는 상황이다. 자동차의 경량소재 기술은 1) 자동차 부품의 콤팩트화를 위한 설계 및 해석 기술, 2) 기존 소재를 경량소재로 대체하기 위한 신경량소재 개발로 나눌 수 있다. 차체 설계 및 해석 기술의 경우 차체 경량화의 일정 부분에 대해서 영향을 미칠 수 있으나 가장 큰 영향을 미치는 부분은 근본적으로 차체 재료 즉 소재의 경량화가 가장 큰 것으로 알려져 있다. 자동차 경량 소재 및 부품관련 산업에서는 전통적인 자동차 소재인 철강 재료 등을 박육화 하거나 또는 경량소재(알루미늄․마그네슘․플라스틱)로 대체하는 기술이 핵심 기술로 부각되고 있으며 소재별로 나누었을 때 자동차 경량화 재료의 분류는 하기와 같이 나눌 수 있다

Friction Stir Welding of Duplex Stainless Steel

합금 등의 고융점 재료에 대해서도 최근 활발히 연구되고 있고 접합 특성도 우수하여 그 적용이 검토되고 있다. 그러나 Al 및 Mg 합금과 같은 비철금속재료의 접합과는 달리 고융점 재료의 접합에는 고가의 툴이 요구되고 있으며 접합 시에는 툴이 마모되는 문제점이 발생한다. 이러한 문제점을 극복하고 고융점 재료에 대한 마찰교반접합의 적용이 확대되기 위해서는 툴 재질 및 접합공정 개발이 매우 중요하며 이에 대한 연구 또한 활발히 진행되고 있다. 최근 스테인리스강의 개발은 Ni 원료 가격의 급격한 상승으로 인하여 Ni 함량이 높은 기존의 오스테나이트 스테인리스강에서 상대적으로 Ni의 함유량이 적어 가격 경쟁력이 있는 2상 스테인리스강으로 대체하려는 움직임이 증가하고 있다. 2상 스테인리스강은 오스테나이트 상과 페라이트 상이 1:1로 혼합된 미세조직을 갖는 스테인리스강으로서 강도가 높고, 내공식성이 우수하며 특히 오스테나이트계 스테인리스강에서 가장 문제가 되는 응력부식균열 저항성이 매우 우수한 것으로 알려져 있다

Recent Studies on Friction Stir Welding of High Carbon Steels

. 따라서 고탄소강 및 초고탄소강의 마찰교반접합에 관한 연구에서도 이와 같은 조직의 변화를 고려한 접합특성 개선이 집중 검토되고 있다. 이러한 연구들이 훌륭한 성과를 거두어 고탄소강의 용접이 쉽게 이루어 질 수 있다면 각종 산업분야에서 고탄소강의 적용이 획기적으로 확대될 수 있으므로 최근의 관련 연구는 항상 중요한 관심의 대상이 되고 있다. 따라서 본 보고에서는 고탄소강의 마찰교반접합에 대하여 지금까지 발표된 연구결과를 중심으로 접합 조건에 따른 접합부의 미세조직, 기계적 특성 그리고 템퍼링 처리에 따른 조직의 변화 등을 종합하여 소개하고자 한다.

Friction Stir Welding of Ferritice Stainless Steel

Ferritic stainless steels are widely used in the construction industry and in exhaust manifolds due to their low cost and relatively superior stress corrosion cracking resistance and pitting corrosion resistance compared to austenite stainless steels. Ferritic stainless steels are currently welded by various welding process including gas tungsten arc welding (GTAW), electron resistance welding (ERW) and laser beam welding. However, when these stainless steels are welded by fusion welding, some problems occur in the fusion zone (FZ) and heat affected zone (HAZ). First, the ductility of the weld is reduced due to the grain growth in the FZ and HAZ. Second, as its HAZ is frequently sensitized during welding, corrosion resistance deteriorates in this region due to the Cr depletion zone. To prevent these problems, it is recommended that ferritic stainless steels be welded with a low heat input. In this study, recent researches in the view of friction stir welded ferritic stainless steels are briefly reviewed.

Researches in Corrosion Resistance of Friction Stir Welded Aluminum alloys

Aluminum alloys have been considered for substantial use in these industries. This ensues from their attractive strength to weight ratio, superb formability, apposite weldability and acceptable corrosion resistance. Depending on the specific application, corrosion behavior is a significant factor of a welded joint. In this study, recent researches in the view of corrosion resistance of friction stir welded aluminum alloys are briefly reviewed.

Manufacturing and Properties of Metal Based Composite Produced By Friction Stir Processing

Abstract Friction stir processing (FSP), developed based on the basic principles of friction stir welding(FSW), a solid-state joining process originally developed for various metal alloys, is an emergingmetalworking techniquethat can provide localized modification and control of microstructures in near-surface layers of processed metallic components. The FSP causes intense plastic deformation, material mixing, and thermal exposure, resultingin significant microstructural refinement, densification, and homogeneity of the processed zone. The FSP technique has been successfully used for producing the fine-grained structure and surface composite, modifying the microstructure of materials, and synthesizing the composite and intermetallic compound in situ. In this review article, the current state of the understanding and development of FSP is addressedKey Words : Friction stir processing, Metal matrix compostes(MMCs), Reinforce materials, Pinning effect 금속기지-높은연성-고온안정성-저렴한가격-다양한제조공정강화재-높은강도-고온특성-낮은CTE금속기지복합재료-우수한기계적특성-고온특성향상-저렴한제조비용-물리적특성조절가능