• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.11a
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• pp.47.1-47.1
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• 2009

최근 환경과 에너지에 대한 관심이 증대됨에 따라 차체의 경량화를 위한 고합금계 알루미늄 합금의 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 5000계 알루미늄 합금은 비중이 낮을 뿐만 아니라 Mg의 첨가에 의해 높은 강도 및 성형성을 얻을 수 있기 때문에 자동차용 판재로 많은 주목을 받고 있다. 현재 사용되는 대부분의 알루미늄 합금판재는 DC주조법과 추가적인 압연공정으로 제조되기 때문에 경제성 문제와 낮은 냉각속도로 인한 금속학적인 문제를 갖는다. 그러나 DC주조법과는 달리 쌍롤 박판주조법은 용탕으로부터 직접 판재를 제조하기 때문에 경제적이며 효율적인 주조공정이다. 또한 냉각속도가 빠르기 때문에 비교적 주조편석이 적고 전반적인 미세조직이 균일하여 고합금계 알루미늄 합금 판재제조에 매우 유용하게 응용될 수 있다. 본 연구에서는 쌍롤 박판주조법으로 고합금계 알루미늄 합금 판재를제조하고, 제조된 합금의 열간압연 및 열처리 조건에 따른 기계적 특성을 비교 및 평가하였다. 또한 미세조직 및 집합조직을 분석함으로써 고합금계 알루미늄 합금 판재의 실용화 가능성을 평가하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.12b
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• pp.646-648
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• 2011

본 논문에서는 쌍롤 박판주조(Twin Roll Casting, TRC)법을 이용하여 AA4343 합금을 제작하였다. 주조시 롤 간격을 조절하여 냉각속도를 달리하였으며 인고트 주조(Ingot Casting, IC)법을 이용하여 제조된 합금과의 미세조직학적 차이와 이에 따른 물성 변화를 고찰하였다. TRC 및 IC로 제조된 합금을 냉간압연하였으며 압연 건전성을 평가하였다. 한편, 냉각속도별로 상이한 미세조직을 구현할 수 있는 스텝몰드(Step Mold Casting, SMC)법을 이용하여 제조된 합금의 냉각속도에 따른 미세조직 및 경도 차이를 조사하여 상대 비교하였다. 냉각속도가 빠를수록 주조 셀조직의 크기 및 공정 Si 입자의 크기가 감소하였으며 이로 인하여 경도가 증가되는 효과를 나타내었다. 주조시 생성된 공정 Si 입자의 크기는 압연에 의하여 그 크기의 변화가 거의 없었으며 열분석 결과 액상선 온도의 변화가 일부 발생하나 큰 차이가 없었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.55.2-55.2
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• 2011

최근 자동차용 강판을 대체하기 위한 재료로서 알루미늄 합금에 대한 관심이 높아지고 있다. 알루미늄 합금은 철강 재료에 비해 비강도가 높으며 재활용이 용이하고 내식성이 뛰어난 활용 가치가 높은 소재이다. 하지만 기존의 강판을 알루미늄 합금으로 대체하기 위해서는 높은 경제성, 강도 및 성형성이 요구되고 있는 현실이다. 따라서 고강도 알루미늄 합금 판재를 경제적으로 제조하기 위한 제조 공정기술 및 후가공 기술의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 기존의 쌍롤 박판주조법에 비대칭 노즐을 이용하여 높은 주조 속도를 유지하면서도 중심 편석 및 열간 균열을 완화시켜 첨가되는 용질 원소의 양을 증가시켰다. 제조한 다양한 조성을 가진 알루미늄 합금 판재의 후속 압연성, 기계적 특성 및 성형성을 평가하기 위하여 미세조직 및 집합조직을 분석하였으며 이에 따른 실용화 가능성을 평가하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.21 no.10
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• pp.1245-1253
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• 1997

An Experimental investigation was carried out to examine the heat transfer characteristics of rapid cooling process by Twin-Roll. The experimental results were compared with numerical solutions. The measured temperature showed the about 3 % difference to the calculated results. But the cooling rate estimated by the microstructure interpretation method has much difference to the calculated results.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.10 no.5
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• pp.372-381
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• 1990

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 2009.10a
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• pp.463-463
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• 2009

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.26 no.5
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• pp.648-657
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• 2002

This paper presents a numerical analysis on the solidification characteristics in twin-roll strip casting. Unstructured fixed-grid system was employed to deal with phase change. Melting of pure gallium was analyzed to confirm the validity of present program in both structured and unstructured grid systems. An algorithm for simultaneous calculation of the temperature in the roll and the molten metal pool was developed. The flow field in the pool and heat transfer features between pool and roll were shown. The effect of process parameters was also studied. Since the geometry of the molten metal Pool significantly deforms along the casting direction, unstructured grid system is more efficient. The unstructured grid system gives almost the same accuracy, even though the number of grids is only 60% of the structure done.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.23 no.1
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• pp.12-24
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• 1999

A computer program has been developed for analyzing the two-dimensional, unsteady conservation equations for transport phenomena in the molten region of twin-roll continuous casting in order to predict the turbulent velocity, temperature fields, and solidification process of the molten steel. The energy equation of the cooling roll is solved simultaneously with the conservation equations of molten steel in order to consider heat transfer through the cooling roll. The results show the velocity, temperature and solidification pattern in the molten region with roll temperature as a function of time. The results for velocity and temperature fields with solidification are compared with those without solidification, giving different thermofluid characteristics in the molten region. We also investigated the effects of revolutional speed of roll, superheat and nozzle geometry on the turbulent flow, temperature and solidification in the molten steel and temperature fields in the cooling roll.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.18 no.4
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• pp.946-957
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• 1994

In the steel industries, direct rolling process for production of strip from molten metal has been investigated to simplify processes, to minimize energy consumption, and to improve quality of the strip. In this study, two kinds of practicable scale cooling rollers are proposed. And heat transfer analysis of pool region and cooling roller considering flow of molten metal and roll rotation respectively using the finite element method are performed to obtain the proper initial condition and to observe cooling characteristics of cooling roller. From the results, variations of solidification final points and temperature distribution in roller are observed quantitatively according to roll rotation.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.16 no.2
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• pp.149-157
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• 1996

Several aluminum based alloys were fabricated by a twin roll strip casting mill. As-cast microstructures and microsegregations of these aluminum alloys were investigated by means of optical microscope, scanning electron microscope and electron probe micro analysis. Clear distinction on microsegregation among the alloy systems was observed, that is, A1235 and A8011 alloys showed diffused segregation in the middle of the strip, while A3003 and A5086 alloys revealed a centerline segregation consisted of lamellar structure. Above center line segregation was resulted from enrichment of the alloying elements such as Mn, Fe, Cu, Si and eutictic reaction in central region of the alloy strip.