• 제목/요약/키워드: 응고 속도

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급냉응고된 Al-9.45wt%Fe-4.45wt%Cr합금의 고온 크?거동 (Elevated Temperature Creep Behavior of Rapidly Solidified Al-9.45wt%Fe-4.45wt%Cr Alloy)

  • 임종국;김경환;김택수
    • 한국안전학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.208-215
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    • 1999
  • 급냉응고 강화된 Al-9.45wt%Fe-4.45wt%Cr 합금의 크 거동을 40~115Mpa 응력범위와, 300~$441^{\circ}C$(0.53~0.66Tm) 온도 범위에서 조사하였다. 이 계열의 합금은 비행기 및 자동차의 구조용재료 혹은 엔진용 부품에 많이 사용되고 있으며, 재료의 사용이 주로 고온에서 이루어지므로 안전성을 확보하기 위해서는 크 실험이 특히 중요하다. 이 합금의 크 실험 결과 응력지수와 크 활성화에너지가 높았으며 실험 응력과 온도에 크게 좌우되었다. 크 응력이 조대화에 강하게 영향미치는 것으로 보이기 때문에 모든 크 시편의 분산입자의 조대화율은 등온 소둔시편 보다도 더 빠르게 나타났다. 분산상과 연결된 전위는 고응력, 저온의 크 시편에서 더욱 자주 관찰되었다. Power law creep에서의 크 변형 속도는 문턱응력과 전위분리기구를 포함하는 Sherby와 Rosler/Arzt식으로 예견되는 것과 일치함을 발견하였다. 이 합금에서 분산상은 void생성원으로 작용하였으며 소위 입계파괴인 입자내의 연성파괴의 원인이 되었다. 생성된 void는 성장하여 Al기지내의 분산상과 분리되고, 슬립에 의해 결정립계에 집적되어 결국 입계파괴가 일어났다. 그러므로 이들 분산상이 $Al_{13}Fe_4$, $Al_{13}Cr_2$ and $Al_2O_3$의 형성에 의해 파괴 기구의 중요한 역할을 함이 입증되었다.nd $Al_2O_3$의 형성에 의해 파괴 기구의 중요한 역할을 함이 입증되었다.

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강제교반법으로 제조된 Al-Pb계 베어링합금의 마모거동 (Wear properties of Al-Pb bearing alloys produced by impeller mixing)

  • 임화영;임대순;허무영
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 1991년도 제14회 학술강연회초록집
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    • pp.34-37
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    • 1991
  • Al계 베어링합금은 소착저항력등의 베어링특성이 우수하여 최근에 자동차의 엔진부품에 많이 사용되고 있다. Al계 베어링합금으로는 Al-Sn계, Al-Pb계, Al-Si계 합금이 개발되어 사용되어 왔다. Al-Si계 합금은 높은 강도, 우수한 부식성, 주조성이 향상되는 장점등을 갖고 있다. 또한 Al-Pb계 합금은 Pb가 고체윤활제로 작용하여 소착저항성이 높으며 가격도 저렴한 장점을 갖고 있다. Al과 Pb는 용융상태에서 넓은 용융간극을 갖어 중력편석을 일으키기 때문에 일반적인 주조방법으로 Al계 베어링합금을 제조할 수없다. 또한 Al에 Si이 첨가됨에 따라 높은 경도등의 기계적성질의 향상이 얻어지지만 Al 기지에 Si의 함량이 증가할 수록 편석이 심해져 조대한 Si-rich상이 미세조직에 존재하여 합금이 취약해지는 단점을 갖고 있다. 따라서 본 연구에서는 Al 기지에 Pb의 중력편석을 최소화하고 Al 기지에 조대한 Si-rich상이 생성되는 것을 막기 위하여 Al과 Pb가 공존하는 온도구역에서 높은 교반속도로 용탕을 강제교반하여 액상에서 Pb와 Si을 미세하게 분산시킨 후 수냉되는 동주형에서 급속응고시켜 Pb와 Si-rich 상이 균일하게 분포된 Al계 베어링합금을 제조하였다. 본 연구에서는 Pb의 양을 0%에서 35%까지 변화시켰으며, Si의 양을 0%에서 20%까지 변화시켜서 베어링합금을 제조하였으며, 강제교반속도는 500rpm에서 2500rpm 까지 변화시켜 베어링합금을 제조하였다.

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Al-Si/$\{SiC}_{p}$ 복합재료 용탕에서 SiC 입자의 침강 (Settling of SiC Particlesin the Al-Si/${SiC}_{p}$ Composite Melts)

  • 김종찬;권혁무
    • 한국재료학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.145-151
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    • 1997
  • AI-xSi/ySiC( x:6~18wt%, y: 3~9wt%, SiC 입자크기: $10~28{\mu}m$) 복합재료를 재용해한 후 항온 유지하고 응고 시킬때 SiC 입자가 몰드의 하부로 침강하는 현상을 계통적으로 조사하였다. AI-Si/SiC 복합재료 용탕을 항온으로 유지하면 입자가 없는 지역은 유지시간이 약 처음 30분 동안 빠르게 증가한다. SiC 입자가 크기가 클수록 SiC입자의 크기가 클수록 SiC입자의 침강속도가 빠르다. 또한 복합재료중 철가한 SiC 입자의 부피분율이 증가하면 입자의 침강속도는 감소한다.

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Mini-Mill 연속주고기의 동적 Bulging해석 Model(I) -주편의 변형거동을 중심으로- (A Deformation Behavior Analysis of Dynamic Bulging in the Mini-Mill Continuous Casting System)

  • 한성욱;정영진;강충길
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 1998년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.138-143
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    • 1998
  • The continuous casting process has been adopted increasingly in recent years to save both energy and labor. It has experienced a rapid development in the production of semi-finished steel products, replacing the conventional route of ingot casting plus rolling. To achieve this good merit, however, more studies about a heat transfer mechanism between roll and slab are needed. So this paper shows the results of the deformation behavior of steel cast slabs, which are about the solidification and heat transfer. This study is used to prevent internal cracks of a slab in a bending and unbending zone. The value of moving strand shell bulging between two supporting rollers under ferrostatic pressure and slab-self weight has been computed in terms of creep and elastic-plasticity. The high strand distributions in solidified shell undergoes a series of bulging are calculated with boundary condition a very closed to continuous steel cast slabs productions.

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머시응고에 대한 속도감쇠 기법이 정상상태 머시영역에 미치는 영향 (Effect of the Velocity Suppression Techniques for a Mushy Solidification on Steady-state Mushy Region)

  • 김우승;김덕수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제22권12호
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    • pp.1657-1668
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    • 1998
  • In the analysis of a mushy solidification system with natural convection using a fixed grid method, the enthalpy method has been used to account for the release of latent heat. The variable viscosity, Darcy source, and hybrid methods have been employed for the velocity suppression in a mushy region. The choice of the values of solid viscosity and permeability constant in conjunction with the Darcy source term plays an important role in forming the location and shape of the phase boundaries. In this work the effects of these major parameters related to steady-state behavior in the system of mushy solidification are investigated through a simple test problem. The effective specific heat based on the spatial gradients of the enthalpy and temperature is adopted for the treatment of the release of latent heat. The effects of the Prandtl and Rayleigh numbers on the shape of mushy region are examined using the hybrid method.

하상재료에 따른 세굴에 대한 기초 실험 연구

  • 김광수;정동규;김영도;박용성
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.138-138
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    • 2018
  • 국내의 기상 이변으로 인해 강우의 급격한 증가로인해 하천의 허용유량이 초과하여 제방의 침식 또는 하상변화등의 문제가 발생되고 있다. 국내 하천 사업에서 호안공법을 도입할 때 유속과 하상재료에 따라 하천의 하상변동에 미치는 영향을 파악하고 설계하는 것은 하천설계기준에 있어 매우 중요하다. 본 연구에서는 다양한 유속 범위에서 하상재료에 따라 세굴 정도를 측정하고 하상재료에 대한 한계유속과 세굴 관계를 통해 호안 및 제방에 발생하는 영향을 정성적 평가를 통해 기초적 데이터베이스를 구축하고자 실험연구를 진행하였다. 실험에 사용된 재료는 실제 제방을 구성하고 있는 재료로 모래, 황토, 자연제방에 있는 응고된 토양을 이용하였으며, 실험실규모의 고속수로 실험 장치를 이용하여 유속의 변화에 따라 재료의 세굴을 측정하고 이를 통해 세굴 전 후의 재료를 비교분석하여 고유속흐름에서 하상재료에 따른 기초 세굴평가를 하고자 본 연구를 진행하였다. 기초 세굴평가에 사용되는 계측 기기, 평가는 인제대학교에서 소프트웨어, 특허 등록된 검증된 기법을 통해 산정하였다. 본 연구의 결과는 다양한 수리특성 및 세굴측정을 통한 재료에 대한 기초평가와 재료의 정량적 평가를 통한 호안 및 제방에 발생하는 정성적인 영향을 산정하였다.

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Ni-Al 합금의 일방향 응고 거동에 미치는 Re 및 응고속도의 영향 (The Effect of Re addition and Solidification Rate on the Directional Solidification Behavior of Ni-Al Alloy)

  • 이만길;유영수;조창용;이재현
    • 한국주조공학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.243-249
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    • 2007
  • The effect of Re addition and solidification rate on the directional solidification behavior of Ni-Al model alloy has been investigated. Directional solidification (DS) were carried out using the modified Bridgman furnace with various solidification rates. The solid/liquid interface during directional solidification was preserved by quenching the specimen after the desired volume fraction of original liquid was solidified. The equilibrium partition coefficients of Al and Re Were estimated by measuring the compositions at the quenched solid/liquid interface. Then, the effect of Re addition on the elemental segregation behavior was carefully analyzed. The differential scanning calorimetry results showed that the Re addition results in increased ${\gamma}'$ solvus and freezing range of the alloy. It was also shown that the primary dendrite arm spacing gradually decreases with increasing the Re content, while the secondary dendrite arm spacing appears to be independent on the Re content. The compositional analyses clearly revealed that the segregation of Al increased with increasing the Re content and solidification rate, while that of Re was found to be independent on the solidification rate in the range of $10{\sim}100{\mu}m/s$ due to its sluggish diffusion rate in the Ni solid solution.

응고조직 및 성분편석에 미치는 내부냉금의 효과 (The Effect of Internal Chills on the Solidified Structure and Chemical Segregation)

  • 김명한;조현남;김정겸;조형호
    • 한국재료학회지
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    • 제9권9호
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    • pp.883-889
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    • 1999
  • 직경이 각각 4,6,8,12 및 15mm인 순Al 또는 Al-(1,2,3wt%) Cu합금 내부냉금이 95mm ø$\times$200mm H 크기의 흑연주형 중심부에 설치되었다. 이 내부냉금과 같은 조성의 용융금속이 $750^{\circ}C$의 주입온도에서 주형에 주입되었고, 냉각속도, 응고조직 및 성분편석이 분석되었다. 주괴직경/내부냉금직경의 비가 8까지 증가될수록 결정립도, 2차수지상간격 및 성분편석이 현저하게 감소됨이 확인되었다. 그러나 이 비가 8이상이 되면, 미용해 내부냉금이 발생되고, 내부냉금의 효과는 급속히 감소되었다. 순Al 및 Al-(1,2,3wt%)Cu 합금에서 최대 내부냉금 효과를 얻을 수 있는 적정 주괴직경/내부냉금직경의 비는 $750^{\circ}C$주입온도에서는 8이었다.

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A Study on Solidification and Wear Character of Multi-alloyed White Cast Iron

  • Yu, Sung-Kon;Matsubara, Yasuhiro
    • 한국주조공학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.260-268
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    • 2000
  • 응고 및 마모거동을 연구하기 위하여 Cr, V, Mo 및 W의 조성이 다른 3종류의 백주철을 주조하였다. 고주파유도용해로에서 장입시켜 1873K까지 승온시켜 장입원료들을 모두 용해시킨 후 1823K에서 Y블럭주형에 주입하였다. 얻어진 3종류의 백주철조성은 다음과 같다: Fe-3%C-10%Cr-5%Mo-5%W(합금1), Fe-3%C-10%V-5%Mo-5%W(합금2) 및 Fe-3%C-17%Cr-3%V(합금 3)응고과정을 추적하기 위하여 각 시편으로부터 50g을 채취한 후 알루미나도가니에 넣고 실리콘카바이드로를 사용하여 1723K의 알콘분위기하에서 재용해를 시켰다. 용금을 10K/분의 속도로 냉각시키면서 열분석을 행하였으며 도중 몇 차례 소입 실험을 병행하였다.합금1의 경우 초정오스테나이트, (오스테나이트+$M_7C_3$)공정, (오스테나이트+$M_6C$)공정, 합금2의 경우 초정 MC, 초정오스테나이트, (오스테나이트+MC)공정 , (오스테나이트+$M_2C$)공정, 합금3의 경우 초정 $M7C_3$와 (오스테나이트+$M_7C_3$)공정으로 구성되어 있었다. 주방상태, 균질화열처러상태, 공냉상태, 템퍼링상태에서 내마모시험을 행하였다. 먼저 주방상태시 편을 진공분위기하에서 1223K에서 5시간동안 균질화열처리를 행한후 로냉을 시켰다. 다시 이 시편을 1323K에서 2시간 유지후 강제공냉을 시켰으며 강제공냉된 시편을 573K에서 3시간동안 템퍼링처리를 하였다. 내마모시험은 120 mesh마모지에 10N의 하중을 가하여 실시하였다. 각 사이클마다 무게감소를 측정하였으며 8번 반복실험을 하였다. 마모량은 균질화열처리시편, 주방상태시편, 템퍼링시편, 공냉시편의 순으로 감소하였다. 합금2가 마모량이 가장 적었으며 합금3이 가장 많았다. 합금2의 마모량이 가장 적은 이유는 조직이 초정 MC, 공정 MC 및 공정 M2C로 구성되어 있기 때문으로 사료된다.주방상태에서 기지조직은 퍼얼라이트이었으나 열처리를 통하여 마르텐사이트, 템퍼드마르텐사이트, 잔류오스테나이트로 변태하였다. 이상의 결과를 종합해 보면 MC가 내마모성에 가장 기여하는 조직으로 판단되어진다.

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Sn-Zn 공정합금(共晶合金)의 응고속도(凝固速度)에 따른 조직(組織)과 기계적(機械的) 성질(性質)에 관한 연구(硏究) (A Study on the Morpholgies and Mechanical Properties of Sn-Zn Eutectic Alloys)

  • 이주형;이계완
    • 한국주조공학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.258-270
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    • 1985
  • The structures and mechanical properties of undirectionally solidified Sn-Zn eutectic alloys have been examined over the growth range 7mm/h to 6,000mm/h. The structures of unidirectionally solidified Sn-Zn eutectic alloys were primarily broken-lamellar at growth rates below 760mm/h and became fibrous at higher growth rates above that. At a growth rate 3,084mm/h the structures were fibrouse only. There is no dendrites at any growth rates, but occasionally ribbon-like morphologies were seen. The under cooling increased parabolically with growth rate increase. The hardness of specimes increased with growth rates increase but heat-treated specimen decreased after growth rates 760mm/h and became constant value. The effect of heat-treatment was good at lower growth rate. At room temperature tensile strength increased with growth rates up to R=990mm/h and then tensile strength became near-constant value. The effect of heat-treatment was well at lower growth rate.

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