자동 회수
Autofrettage | 이 글은 검증을 위해 인용구가 추가로 필요하다.– · · 책· · (2009년 6월)(이 템플릿 |
자동 회수(Autofrettage)는 금속 냉간 성형 기법으로 압력 용기에 엄청난 압력을 가하여 부품의 내부 부분이 탄력적으로 산출되어 압력이 방출되면 내부 압축 잔류 응력이 발생한다. 자동 회수 목표는 최종 제품의 내구성을 높이는 것이다. 잔류 압축응력을 재료로 유도하면 응력 부식 균열에 대한 저항도 증가시킬 수 있다. 즉, 인장응력이 있는 부식성 환경에 재료를 배치할 때 발생하는 비기계적 균열이다. 이 기술은 일반적으로 고압 펌프 실린더, 군함 및 탱크 건 배럴, 디젤 엔진용 연료 분사 시스템 제조에 사용된다. 자동 회수는 일부 작업 강화를 유발하지만, 그것이 강화의 주요 메커니즘은 아니다.
시작점은 내경 단일 강관으로 원하는 교정보다 약간 작다. 관은 보어를 확대하기에 충분한 크기의 내부 압력을 받으며, 그 과정에서 금속의 내부 층은 탄성 한계를 넘어 긴장으로 늘어나게 된다. 내부 압력이 제거되면 더 이상 강철이 원래의 모양으로 돌아갈 수 없을 정도로 내부 층이 늘어나게 된 것이다. 관의 외층도 늘어나지만, 그 과정에서 가해지는 내부 압력의 정도는 탄성 한계를 넘어 늘어나지 않는 정도라고 할 수 있다. 이것이 가능한 이유는 관의 벽을 통한 응력분포가 균일하지 않기 때문이다. 최대값은 압력원에 인접한 금속에서 발생하며 튜브의 외부 층을 향해 현저하게 감소한다. 스트레인은 탄성 한계 내에서 가해지는 응력에 비례하므로 외부 층에서의 팽창은 보어보다 적다. 외층들은 탄성이 남아 있기 때문에 원래의 모양으로 되돌아가려고 하지만, 영구히 늘어진 새로운 내층들에 의해 완전히 그렇게 하는 것을 막는다. 그 효과는 금속의 내부 층이 내장된 총과 같이 금속의 외부 층이 수축된 것과 같은 방식으로 외부 층에 의해 압축되는 것이다. 다음 단계는 압축적으로 변형된 내부 층을 저온 열 처리로 유도하여 탄성 한계를 최소한 프로세스 첫 단계에서 사용한 자동 회수 압력으로 상승시키는 것이다. 마지막으로 배럴의 탄성은 내압을 한 번 더 가하여 시험할 수 있으나, 이번에는 내층이 새로운 탄성 한계를 넘어 늘어나지 않도록 주의를 기울인다. 최종 결과는 총이 방출될 때 유발되는 인장 응력을 상쇄할 수 있는 잔류 압축 응력을 가진 총통의 내부 표면이다. 또한 이 재료는 열처리 공정의 결과로 인장 강도가 더 높다.[1]
총통의 자동 회수 초기 연습에서, 그 통은 유압식으로 가압되었다. 현대적 관행에서 약간 큰 크기의 주사위는 유압식으로 구동되는 램에 의해 통을 통해 천천히 밀린다. 초기 언더보어의 양과 다이의 과도한 크기는 보어 주변의 재료가 탄성 한계를 지나 플라스틱 변형으로 변형되도록 계산된다. 최종 연마 및 리프팅 후에도 배럴의 내부 표면에 잔류 압축 응력이 남아 있다.
이 기법은 관형 구성품을 오일 및 가스 유정 구멍으로 확장하는 데 적용되었다. 이 방법은 노르웨이 석유 서비스 회사인 메타(Meta)에 의해 특허를 받았으며, 이 기술을 사용하여 위에서 설명한 밀봉 및 강도 특성과 동심 튜브 구성요소를 연결한다.
자동 회수란 용어는 라이너를 (소성변형에 의해) 합성 오버랩 내부에서 확장되는 복합 오버랩 압력 용기(COPV)의 제조 단계를 설명하는 데에도 사용된다.[2]
참고 항목
참조
- ^ 영국 슈라이븐햄에 있는 J W Ryan Royal Military College of Science의 Bragsy's Warters Systems & Technology Volume II, Guns, Mortars & Rockets by J W Ryan Royal Medical College of Science.
- ^ Pat B. McLaughlan; Scott C. Forth; Lorie R. Grimes-Ledesma (March 2011). "Composite Overwrapped Pressure Vessels, A Primer" (PDF). NASA. Archived from the original (PDF) on 2015-04-21. Retrieved 2015-07-04.