• 제목/요약/키워드: 응고속도

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고압주조한 Al-10% Mg 합금의 주조조직 및 기계적 성질에 관한 연구 (A Study on Cast Structure and Mechanical Properties of Al-10% Mg Alloy Solidified Under High Hydraulic Pressure)

  • 정우현;정종연;이종남
    • 한국주조공학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.28-36
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    • 1983
  • 본 실험에서는 고정수압하에서 응고한 Al-l0% Mg합금의 조직 및 기계적 성질에 미치는 가압력의 영향을 조사하기 위하여 압력을 $0㎏f/cm^2$, 500$kgf/cm^2$, $1500㎏f/cm^2$$2000㎏f/cm^2$로 변화시키면서 냉각곡선, 조직검사, 기계적시험 및 비중 측정을 하여 얻은 결론은 다음과 같다. 1. 가압력이 증가할수록 합금의 냉각속도는 증가하였다. 2. 기공 및 수축공의 발생은 가압에 의해 억제되었다. 3. 가압력이 증가할수록 dendrite arm spacing은 감소하였다. 4. 기계적 성질 및 비중은 가압력이 증가함에 따라 증가하였다.

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차량의 연료압력 레귤레이터 성형해석 (The Moulding Analysis of Fuel Pressure Regulator to the Vehicle)

  • 박창선;성백섭;김재열
    • 한국생산제조학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.151-156
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    • 2011
  • This study examined the casting analysis of fuel pressure regulator of LPI vehicles. We aims to predict all the phenomenon accompanied by flow and solidification in die casting, and maximize productivity and quality through optimal casting design. As a result of comparing Types A and B of casting design, it was found that the number of overflow affected flow, flowspeed and solidification temperature. And there was a minute difference between solidification temperatures at thick section of the spare parts. Solidification began at temperatures of $624^{\circ}C{\sim}630^{\circ}C$ but after the casting was completed, temperatures at the center of the parts were $600^{\circ}C{\sim}614^{\circ}C$ Temperature of molten metal showed optimal flow at temperature of $680^{\circ}C$. It began to solidity around at $650^{\circ}C$ and to be cooled between $580^{\circ}C{\sim}550^{\circ}C$ in high speed. When the process was analysed through a computer simulation, it was found that hardness of regulators manufactured through Type B of overflow was above $H_R60$.

초크랄스키법에 의한 실리콘 단결정 성장시 축방향 자기장의 영향 (The Effect of an Axial Magnetic Field on Czochralski Growth of Silicon)

  • 정형태;한승호;윤종규
    • 한국결정성장학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.1-11
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    • 1993
  • 초크랄스키 법에 의한 실리콘 단결정 성장시 액상내의 난류 특성 억제 및 산소, 첨가제 등의 제어를 위해 보통 자기장을 걸어주고 있으며 본 연구에서는 축방향 자기장을 걸어주었을 경우 나타나는 자장의 효과를 수치적으로 계산하였다. 자기력의 증가에 따라 액상내의 유속의 크기는 상당히 억제되었다. 자장의 크기가 증가함에 따라 중심축 부근에서 상승하는 유동의 속도가 감소하기 때문에 S/L 응고계면은 점점 평탄해졌으며, B=0.3 Tesla에서 액상내의 온도 분포는 중심축 부근을 제외하고는 오직 전호 효과로만 계산된 결과와 거의 유사하였다. 또한 고상 및 액상 표면을 통한 열방출량 중 Ar 가스에 의한 열방출량은 3% 미만이었으며 대부분의 열량은 복사를 통해 방출되었다.

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급속응고중 외부자장에 의한 Nd-Fe-Co(-Zr)-B계 합금의 자기이방성 향상 (The Effect of Magnetic Field on Enhancing the Anisotropy of Melt-spun Nd-Fe-Co(-Zr)-B Alloy)

  • 이우영;최승덕;양충진
    • 한국자기학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.233-238
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    • 1992
  • 유도용해법으로 $Nd_{14}Fe_{76}Co_4B_6$합금 및 $Nd_{10.5}Fe_{79}Co_2Zr_{1.5}B_7$합금의 급냉리본을 제조하고, 냉각속도와 급냉중 외부자장력이 결정이방성과 자기특성에 미치는 영향을 조사하였다. 토크자력계로 측정한 두 합금의 결정자기 이방성은 냉각속도가 증가함에 따라 급격히 감소하였다. 가장 우수한 자기 특성은 두 합금 모두 냉각속도 $V_s$=11 m/s에서 얻어졌으며, 자장중 급냉한 합금의 결정자기이방성 상수가 자장없이 급냉한 합금보다 30~40 % 높게 측정되었다. 외부 자장하에서 급냉된 $Nd_{10.5}Fe_{79}Co_2Zr_{1.5}B_7$합금은 냉각속도 $V_s$=11 m/s에서 $B_r$=8.82 kG, $_iH_c$=9.85 kOe 및 $(B{\cdot}H)_{max}$=16.4 MGOe의 우수한 자기특성을 보인다.

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Sb-InSb및 Sn-Bi공정합금의 미세조직과 전기비저항 (Relationship Between Microstructure and Electrical Resistivity of Sb-InSb-and Sn-Bi Eutectic Alloys)

  • 석명진;최길현;이동철;문인형
    • 한국재료학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.97-106
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    • 1994
  • 전형적인 f-f 및 nf-f 공정합금계로 분류되는 Sb-InSb 및 Sn-Bi 합금계를 일방향 응고시켜서 성장속도에 따른 전기비저항값의 변화를 조사함으로써 미세조직의 이방성을 전기비저항의 특성으로 분석하고자 하였다. Sb-InSb 계의 경우 26-34wt.% In, Sn-Bi 계의 경우 53-65wt.% Bi의 조성을 갖는 공정합금을 진공봉합시켜 Bridgman형의수직관상로에서 일방향응고시켰다. 일방향응고 시편을 횡단면 및 종단면으로 절단 채취하여 미세조직을 관찰한 후 전기비저항을 측정하였다. Sb-InSb , Sn-Bi공정복합조직의 경우 모두 성장속도의 증가에 따라 성장방향에 수평한 방향의 비저항값($\rho$┴)은 감소하였으며, Sb InSb 공정복합조직의 경우 특히 성장 속도의 증가에 따르는 미세조직상의 두가지 변화 즉, 상경계면적(phase boundary area)의 증가와 fiber방향성의 감소는 공히 $\rho$ ll 값을 증가시키는 반면 $\rho$┴ 값에는 서로 상반된 영향을 끼쳤다. 또한 성장속도의 증가에 따라 점차 조직의 이방성이 상실되었다. 이와 같이 측정된 전기비저항은 미세조직특성과 잘 일치하는 바 전기비저항 측정은 조직 특성분석의 유효한 도구가 될 수 있다.

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일방향응고된 $Bi_{2}Te_{3}-PbBi_{4}Te_{7}$ 공정합금의 열전특성 (Thermoelectric properties of unidirectionally solidified $Bi_{2}Te_{3}-PbBi_{4}Te_{7}$ eutectic alloys)

  • 박창근;민병규;이동희
    • 한국재료학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.251-258
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    • 1995
  • $Bi_{2}Te_{3}$와 PbTe의 혼합물에서 $Bi_{2}Te_{3}-PbBi_{4}Te_{7}$의 공정조직이 형성됨을 이용, 제2상의 미세조직 제어로 열전도도의 감소에 따른 성능지수 향상을 목적하여 여러 조건에서 제조된 n-type(Bi, Pb)-Te계 공정조성 일방향 응고재의 열전특성을 조사하였다. 일방향응고시 공정상 PbBi_{4}Te_{7}$$Bi_{2}Te_{3}$의 벽개면(0001)을 따라 lamellar 형태로 성장하였으며, 성장속도가 1.4 \times 10^{-4}$cm/sec에서 $8.3 \times 10^{-4}$cm/sec로 증가됨에 따라 4PbBi_[4]Te_{7}$의 상간격은 10.4 $\mu \textrm{m}$에서 3.2$\mu \textrm{m}$로 감소되었다. Seeback계수는 성장방향 및 성장속도와 온도구배에는 관계없이 약 $\mid$$\alpha$$\mid$=29 $\mu$ V/K일정하였다. 전기전도도는 성장속도에 따라 약간 감소하는 경향을 보였고 성장방향에 평행한 경우가 수직한 경우보다 약 3배 정도 컸다. 성능지수는 성장방향과 성장속도 및 온도구배에 따라 약간씩 변화를 보였다. 수직한 경우가 평행한 경우에 비해 상대적으로 증가하는 경향을 나타내었는데 이는 lamellar 간격이 줄어듦에 따른 열전도도의 감속에서 비롯된 것으로 분석되었다.

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금형 예열온도에 따른 Al-Cu-Si 3원계 공정합금의 미세조직 변화 (Changes on the Microstructure of an Al-Cu-Si Ternary Eutectic Alloy with Different Mold Preheating Temperatures)

  • 오승환;이영철
    • 한국주조공학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.273-281
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    • 2022
  • Al-Cu-Si 3원계 공정합금의 응고거동과 미세조직 변화를 이해하기 위해서, 금형 예열온도를 달리하여 Al-Cu-Si 3원계 공정합금의 미세조직 변화를 관찰하였다. 금형 예열온도가 500℃일 때, 초정 Si과 덴드라이트 형상의 Al2Cu상이 관찰되며, 이후 (α-Al+Al2Cu)의 2원계 공정상이 관찰된다. 금형 예열온도가 300℃일 때 미제조직은 금형 예열온도가 500℃일 때와 유사하나 (α-Al+Al2Cu+Si)의 3원계 공정상이 관찰되는 영역과 관찰되지 않는 영역이 나타난다. 금형 예열온도가 150℃인 경우에는 미세조직이 (α-Al+Al2Cu)의 2원계 공정상과 (α-Al+Al2Cu+Si)의 3원계 공정상이 관찰되는 Bimodal 구조를 나타낸다. 금형 예열온도를 달리 하였을 때 가장 큰 변화를 나타내는 상은 Si상이며, 임계냉각속도를 지나면 (α-Al+Al2Cu+Si)의 3원계 공정상이 형성되는 순간에 빠른 냉각에 의한 Si의 성장이 억제되면 Cooperative 성장을 하기 때문에 Al, Cu의 성장도 함께 억제된다. 서로 다른 합금설계 전산모사 프로그램을 통해 Al-27wt%Cu-5wt%Si의 3원계 공정 합금을 분석한 결과, 합금설계 전산모사 프로그램에 따라 결과의 차이가 발생하며, 전산모사의 신뢰성을 높이기 위해서는 실제 주조를 통한 미세조직 분석이 수반되어야 한다.

비선형 광학 결정 $CsLiB_{6}O_{10}$ 육성에 관한 기초 연구 (Study on th growth of nonlinear optical crystal $CsLiB_{6}O_{10}$)

  • 김호건;김명섭
    • 한국결정성장학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.166-176
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    • 1996
  • 새로운 비선형 광학결정으로 유망시되는 $CsLiB_{6}O_{10}$ 결정을 육성하기 위한 기초 조건을 조사하였다. 화학양론적으로 혼합된 $CsLiB_{6}O_{10}$ 조성으로부터 $600^{\circ}C$ 이상의 온도에서 같은 조성의 결정이 형성되었고, 이 결정은 $800^{\circ}C$까지 상변화를 나타내지 않았으며, $850^{\circ}C$에서 합치용융하였다. $CsLiB_{6}O_{10}$ 조성을 용융시킨 뒤, 융액을 $1~150^{\circ}C/hr$의 냉각 속도로 냉각시키면, 냉각 속도에 관계없이 유리가 생성되었다. 그러나 융액중에 $CsLiB_{6}O_{10}$ 결정 seed가 존재하는 경우에는 융액으로부터 $CsLiB_{6}O_{10}$ 결정이 직접 석출되었다. Seed 결정을 이용하여 온도 구배가 $100^{\circ}C/cm$인 일방향 전기로에서 0.06 mm/hr의 응고 속도로 투명한 $CsLiB_{6}O_{10}$ 단결정을 육성하였다. 육성된 결정의 구조 해석 결과, 이결정은 noncentrosymmetric tetragonal space group 142d에 속하고, unit cell dimensions은 $a=10.467(1)\;{\AA},\;c=8.972(1)\;{\AA}과\;V=983.0(2)\;{\AA}^3$이었다. 이 결정의 광학적 특성은 180mm에서 absorption edge를 가지고 300 nm이상의 파장 영역에서 70%의 광투과율(두께 0.5 mm)을 나타내었다.

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알루미늄 기지에 알루미늄-알루미나 혼합분말을 이용한 고온플라즈마 열분사 코팅층의 밀착강도 향상기구 (Improvement of Adhesion Strength of High Temperature Plasma Coated Aluminum Substrate with Aluminum-Alumina Powder Mixture)

  • 박진수;이효룡;이범호;박준식
    • 한국재료학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.226-232
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    • 2015
  • 본 연구에서는 손상된 알루미늄 금형의 복원을 위해 고온플라즈마 용사법을 이용하여 금형의 표면에 $Al/Al_2O_3$ 혼합분말을 용사한 후 코팅층과 모재의 증착강도에 대한 평가를 수행하였다. 증착강도의 평가는 분사노즐의 이동속도, 순수한 알루미늄 bond coat 층의 유무에 따라 평가되었으며, bond coat 층을 생성시키지 않았을 때, 코팅층의 두께는 열팽창에 의한 잔류인장응력의 감소를 위해 두껍지 않아야 하지만 일정두께 이상이 되어야 최대의 증착강도를 얻을 수 있음이 나타났다. 또한 순수한 알루미늄 bond coat 층은 내부 결함이 없는 응고된 금속이기 때문에 두께에 따른 증착강도의 영향을 그대로 받아 두께가 두꺼울수록 bond coat 층을 생성시키지 않은 시험편보다 증착강도가 매우 낮게 측정되었다. 반면, 가장 얇게 bond coating 된 시험편 Bc3(3회의 bond coating층과 분사건의 이동속도가 20 cm/sec인 시험편) 는 bond coating을 하지 않은 시험편 중 가장 높은 증착강도를 가지는 시험편 Wbc20(bond coating층이 없고 분사건의 이동속도가 20 cm/sec인 시험편)보다 약 2배 이상증착강도가 향상되었다. 따라서 금형의 복원시에 중간층의 형성이 반드시 필요하며, 이는 코팅층의 잔류 인장응력을 보완시키며 고인성의 순수한 알루미늄과 같은 코팅층과 유사한 층을 코팅하는 것이 필요한 것으로 사료된다.

칼슘 첨가(添加)-용융(溶融) 금속급(金屬級) 실리콘의 왕수(王水) 침출(浸出)에 의한 철(鐵)과 인(憐)의 제거(除去) (Removal of Iron and Phosphorus from Metallurgical Grade Silicon by Melting with Ca and Aqua Regia Leaching)

  • 사공성대;손호상
    • 자원리싸이클링
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    • 제20권5호
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    • pp.34-39
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    • 2011
  • 금속급 실리콘(MG-Si)에 Ca을 첨가하여 Ar 분위기 중의 1500$^{\circ}C$ 에서 용융하고, 10$^{\circ}C$/min의 속도로 상온까지 응고하여 왕수로 침출하였다. 본 연구에서는 금속급 실리콘 중의 Fe와 P의 제거에 미치는 Ca 첨가의 영향과 산 침출 조건의 영향에 대하여 조사하였다. Ca 첨가에 의해 MG-Si의 결정립계에 CaSi$_2$상이 생성되고, CaSi$_2$상 내에 FeSi$_2$상이 석출된 것을 확인하였다. 이러한 CaSi$_2$상 등의 생성에 의해 600~850${\mu}m$ 크기의 MG-Si에서도 30% 이상의 왕수를 이용한 침출로 Fe의 97%, P의 66%까지 제거할 수 있었다.