• 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.

• 한국분말재료학회지
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• 제10권6호
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• pp.406-414
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• 2003

In order to produce good wear resistance powder metallurgy Al-Si alloys with high strength, addition of glass forming elements of Ni and Ce in $Al_{81}$Si$_{19}$ alloy was examined using SEM, TEM, tensile strength and wear testing. The solubility of Si in aluminum increased with increasing Ni and Ce contents for rapidly solidified powders. These bulk alloys consist of a mixed structure in which fine Si particles with a particle size below 500 nm and very fine A1$_3$Ni, A1$_3$Ce compounds with a particle size below 200 nm are homogeneously dispersed in aluminum matrix with a grain size below 600 nm. The tensile strength at room temperature for $Al_{81}$Si$_{19}$, $Al_{78}$Si$_{19}$Ni$_2$Ce$_{0.5}$, and $Al_{76}$Si$_{19}$Ni$_4$Ce$_1$ bulk alloys extruded at 674 K and ratio of 10 : 1 is 281,521, and 668 ㎫ respectively. Especially, $Al_{73}$Si$_{19}$Ni$_{7}$Ce$_1$ bulk alloy had a high tensile strength of 730 ㎫. These bulk alloys are good wear-resistance bel ter than commercial I/M 390-T6. Specially, attactability for counterpart is very little, about 15 times less than that of the I/M 390-T6. The structural refinement by adding glass forming elements such as Ni and Ce to hyper eutectic $Al_{81}$Si$_{19}$ alloy is concluded to be effective as a structural modification method.d.tion method.