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미세조직 예측

검증된 기술, 믿을 수 있는 시뮬레이션 솔루션

미세조직 예측

Microstructure evolution

미세조직 진화 현상의 시뮬레이션

금속 부품의 미세조직 상태는 사용 중의 특성과 금속 성형 중의 기계적 거동에 큰 영향을 미칩니다.
성형 공정 중 결정립 크기를 정밀하게 제어하는 것은 점점 더 엄격해지는 규격을 충족하고, 새로운 시장 요구에 효과적으로 대응하기 위해 필수적입니다.

과제

귀사는 어떤 문제를 겪고 계십니까? 시뮬레이션 솔루션이 어떻게 도움이 될 수 있을까요?

  • PREDICTING MICROSTRUCTURE EVOLUTIONS(미세조직 진화 예측)

    • 단조 또는 주조 공정 중 발생하는 미세조직의 변화를 사전에 예측합니다.

  • MASTERING METALLURGICAL PROPERTIES(금속 조직 특성의 정밀 제어)

    • 금속 합금에 어떤 열처리를 적용해야 하는지 파악하고, 공정 조건을 최적화합니다.

  • DEVELOPING HIGH PERFORMING PARTS(고성능 부품 개발)

    • 최종 부품의 기계적 특성을 향상시킵니다.

PREDICTING MICROSTRUCTURAL EVOLUTIONS(미세조직 변화 예측)

연구개발(R&D) 분야와 산업 현장 모두에서, 고성능 기계적 특성을 갖춘 부품을 제조하기 위해서는 사용되는 재료의 금속 조직 특성을 정밀하게 제어하는 것이 필수적입니다.
단조 또는 열처리 공정 중 금속 합금의 미세조직 변화, 즉 결정립 크기 및 기타 조직 현상을 예측하는 것은 매우 큰 경쟁 우위를 제공합니다. 이러한 현상을 예측하기 위해 시뮬레이션은 필수적인 도구가 됩니다.
Transvalor는 금속 성형이나 열처리 과정에서의 열역학적-기계적 경로를 기반으로, 금속 합금의 미세조직 진화를 거시 또는 중간 스케일에서 시뮬레이션할 수 있는 DIGIMU® 소프트웨어를 제공합니다.

GETTING COMPETITIVE ADVANTAGES(경쟁 우위 확보)

미세조직 전개 시뮬레이션은 공정과 제품에 부가가치를 더하는 강력한 도구입니다.

  • 제품 품질 향상
  • 고급 합금 개발 지원
  • 금속 조직 사진으로부터 초기 미세조직 직접 가져오기
  • 결정립 크기 제어
  • 제2상 입자의 영향 분석
  • 이상 결정립 성장(Abnormal Grain Growth) 예측
  • 산업적 리스크 정밀 관리

MODELING COMPLEX PHYSICAL LAWS(복잡한 물리 법칙의 모델링)

현재로서는 모든 산업적 요구를 즉시 만족시킬 수 있는 단일 시뮬레이션 솔루션은 존재하지 않습니다.

물리 법칙 기반의 모델은 식별 과정이 더 복잡하고 계산 시간도 더 많이 소요될 수 있습니다. 하지만 일단 모델이 확립되면, 적용 가능한 범위는 훨씬 넓어집니다. 반면, 현상 기반 모델은 제한된 적용 범위 내에서는 더 빠르게 문제에 대응할 수 있으며, 계산 자원도 적게 소모됩니다. 그러나 이는 적용 범위가 매우 좁은 경우에 한정됩니다. 따라서 현재의 다양한 도구들을 효과적으로 활용하려면, 필요에 따라 서로 다른 스케일 간을 유연하게 이동할 수 있어야 합니다.

이러한 이유로 Transvalor는 자사의 DIGIMU® 소프트웨어에 세 가지 수준의 모델링을 제공하며, 아래와 같이 정밀도 순으로 구성되어 있습니다:

  • JMAK 모델 (Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov)
    평균 결정립 크기, 평균 재결정 분율, 평균 전위 밀도 등과 같은 평균장(mean field) 값의 변화를 직접적으로 추적합니다.
  • 평균장 모델 (Mean Field Models)
    결정립 집단의 거동을 따릅니다. 비록 입자 간의 구체적인 형태나 위치 관계는 표현되지 않지만, 각 결정립의 거동은 다양한 물리 법칙에 따라 개별적으로 모델링되며, 이후 평균값을 도출합니다.
  • 전장 모델 (Full Field Models)
    다결정 구조 내에서 결정립의 정확한 형태와 이웃 관계를 포함한 상세한 진화를 모델링합니다. 이는 다결정 수준에서의 미세조직 변화를 가장 정밀하게 반영합니다.