• Title, Summary, Keyword: 알루미늄 주조

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쌍롤 박판주조법으로 제조된 고합금계 알루미늄 합금의 미세조직 및 기계적 특성

  • Cheon, Bu-Hyeon;Kim, Hyeong-Uk;Lee, Jae-Cheol
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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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.

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The development of cooling system in the gasoline engine with the aluminum alloy cylinder block (알루미늄 합금 실린더 블럭을 적용한 가솔린 엔진의 냉각계 개발)

  • 한덕주;민병순;최재권
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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    • v.17 no.3
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    • pp.11-18
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    • 1995
  • 본 논문에서는 주철 라이너를 삽입한 알루미늄 블럭 엔진 개발과정에서 주조 불량이 발생하였을때, 냉각계에 일어나는 제반 현상을 분석하고, 이를 해결해 나가는 과정을 기술하였다. 이를 위하여 주철 블럭과 알루미늄 블럭을 장착한 엔진의 피스톤 온도와 블럭의 열유속, 열정산을 측정하였다. 측정한 결과는 다음과 같다. 1. 알루미늄 블럭 제작시 주철 라이너와 알루미늄 블럭 사이에 공기층이 크거나, 용탕 충진이 불완전한 주조 불량이 발생하면 열접촉 저항이 커져 엔진 열전달 경로에 큰 영향을 준다. 2. 알루미늄 블럭 제작시 주조 불량이 발생하면 피스톤에서 라이너로의 전열량이 줄어듦에 따라 냉각수로의 전열량은 감소하는데, 6,000rpm, 전부하에서 알루미늄 블럭의 출력 대비 냉각수로의 방열량의 비는 38.3%이고, 주철 블럭은 44.1%이다. 3. 알루미늄 블럭 제작시 주조 불량이 발생하면, 피스톤 온도가 15-20.deg.C 정도 상승하여 피스톤 손상을 유발시킬 수 있다. 4. 알루미늄 블럭의 주조가 완벽하게 되어 주철 라이너와 알루미늄 몸체 사이에서의 열접촉저항이 없어지면, 스토로크 방향에 따른 금속면 온도 분포가 균일하게 된다. 5. 실린더 라이너의 주조상태 개선없이 오일젯을 사용한 결과 피스톤의 온도를 만족할 만한 수준으로 감소시켰다. 6. 6000rpm, 전부하에서 오일젯 적용시 출력 대비 냉각수로의 방열량의 비가 38.3%에서 36.2%로 감소하고, 출력대비 오일로의 방열량의 비는 9.6%에서 11.2%로 증가한다. 7. 오일젯 작용시 오일 펌프의 용량 증대와 오일 쿨러의 장착이 필수적이다.

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신공정 주조방법에 의한 밸브바디 증간플레이트 개발에 관한 연구

  • Cha, Yong-Hoon;Sung, Baek-Sub;Jang, Hoon
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • pp.264-264
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    • 2004
  • 1990년에 일본 혼다 기연공업의 고성능 스포츠카(NSX)는, 올 알루미늄합금보디등에 알루미늄을 이용, 대폭 경량화시켜 화제를 모았으며 90년 전후부터는 스포츠카나 스페셜리티카로 불리우는 고성능 승용차의 보디외판과 발주위부품에 알루미늄부품이 잇달아 채용되기 시작하였다. 알루미늄부품의 채용이 정착한 최근에 와서, 승용차의 알루미늄화 움직임에 변화가 생겼다. 90년 이전에는 승용차의 발주위부품은 알루미늄단조품으로 경량화하는 것이 보통이었는데, 91년 가을경부터, 이것을 알루미늄 주조품으로 대체하는 방향으로 흐름이 바뀌었다.(중략)

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Evaluation on Casting Material Characteristics of Aluminum Alloy and Mild Steel for Tire Mold Manufacturing by Casting Method

  • Yoon, Hee-Sung;Oh, Yool-Kwon
    • Journal of Korea Foundry Society
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    • v.28 no.5
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    • pp.217-220
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    • 2008
  • 본 연구에서는 유한요소법을 적용한 수치해석을 이용하여 타이어 제조용 금형을 생산하기 위해 사용되는 주조재의 열적 특성에 관하여 조사해 보았다. 고 품질의 정밀도가 좋은 타이어를 제조하기 위해, 일반적으로 타이어 제조용 금형의 주조재로 많이 사용되고 있는 알루미늄 합금과 비교 대상으로 연강을 선정하여 각각의 주조재에 대한 응고과정에서의 온도분포와 응력분포 결과를 수치적으로 계산해 보고 결과를 예측해 보았다. 수치해석을 통한 결과에서, 알루미늄 합금을 사용한 금형의 냉각과정 동안의 온도분포는 연강에 비해 보다 더 안정적으로 나타나는 것을 확인하였으며, 응력분포 결과 또한 알루미늄 합금 금형이 연강에 비해 정밀도를 향상시키고 좋은 품질의 제품을 얻는 데 보다 나은 것으로 나타났다. 그리고 금형의 온도분포와 응력분포는 금형의 냉각과정 동안 주조재의 초기 냉각온도에 의해 크게 영향을 받는 것으로 사료된다. 마지막으로, 이러한 수치해석에 의한 금형의 열적 특성 예측은 향후 고품질, 고정밀도의 금형 생산을 위한 예비성능평가 방법과 경제적 측면에서 매우 유용하게 활용할 수 있을 것으로 보인다.

Microstructure of Aluminum Can Body Alloys produced by Recycled UBC and Virgin Aluminum (폐알루미늄캔과 신지금으로 제조된 캔용 알루미늄 합금의 미세조직)

  • Lim Cha-Yang;Kang Seuk-Bong
    • Journal of the Korean Institute of Resources Recycling
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    • v.11 no.6
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    • pp.31-37
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    • 2002
  • Microstructure of aluminum alloys produced by the different mixing ratio of secondary ingot made by aluminum UBC (used beverage can) and virgin aluminum was investigated. The phase transitions of casted ingot by heat treatment were also studied. The alloys were melted at the electric resistance furnace, then casted using ceramic filter. Homogenization heat treatment was conducted at $615^{\circ}C$ for 10hrs to control cast microstructure. There were several kinds of phases, in as-cast condition, such as $\alpha$($Al_{12}$ $((Fe,Mn)_3$Si), $\beta$($Al_{6}$ (Fe,Mn)), and fine $Mg_2$Si phases. Especially, the amount of $\beta$-phase which was harmful in forming process was large. The $\beta$-Phase formed was transformed to u-phase by heat treatment. The fine $Mg_2$Si in the aluminum matix was also transformed to $\alpha$-phase by this heat treatment. Impurities filtered during casting process were identified as intermetallic compounds of Fe, Cu, Si.

용탕직접압연된 Al-Mg-Mn 합금판재의 기계적 특성

  • Kim, Hyeong-Uk;Kim, Min-Gyun;Im, Cha-Yong;Gang, Seok-Bong
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • pp.43.2-43.2
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    • 2009
  • Al-Mg 알루미늄 합금은 강도가 높고 성형성이 우수하여 수송기기 경량화용 소재로서 사용량이 증가하고 있다. 특히고강도 특성을 보이는 Al-Mg-Mn합금은 자동차, 선박및 철도차량등의 형재 및 판재로 그 사용량이 증가하고 있다. 또한 결정립을 미세화 시킨 Al-Mg-Mn합금판재의 경우에는 온간성형으로 복잡한 형상의 판재부품제조에 사용되고 있다. 연속주조공정인 Twin roll strip casting(TRC)은용탕으로부터 직접 판재를 생산할 수 있는 공정으로 주로 순알루미늄계열의 판재 생산에 사용되고 있으나 최근에는 고강도 판재의 저비용 생산을 위하여 고합금계 판재에 적용하는 연구가 수행되고 있다. 합금량이 높은 고강도Al-Mg계 합금의 TRC 주조시 고액공존구간이 커서 더욱 정밀한 공정제어가 필요하다. 또한 기존의 슬라브주조방식보다 높은 냉각속도로 주조가 가능하기 때문에 결정립 및 정출상의 미세화공정으로 응용되기도한다. 본 연구에서는 TRC공정을 기초로 주조시 열간 압연의효과를 동시에 부여하는 용탕직접압연공정을 개발하였으며 상용 고강도 알루미늄 합금인 5083합금 판재를제조하였다. 또한 기존 Al-Mg 합금에 Mn을 첨가하여 용탕직접압연함으로서 정출상의 크기 및 밀도를 제어하여 강도가 우수한 Al-Mg-Mn 합금판재를 제조하는 기술을 개발하였다. 용탕직접압연된 Al-Mg-Mn계 합금의 경우에 주조시 높은 냉각속도로 인하여 결정립이 미세하고 Al6Mn과 같은 미세한 정출상이 다량 형성되었으며, 최종압연 및 열처리에 의하여 높은 강도를 갖는 고강도 알루미늄 합금 판재의 제조가 가능하였다.

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Burst Test of Cast Al-Alloy Casing for Liquid Rocket Engine Turbopump (액체로켓엔진 터보펌프 알루미늄합금 주조케이싱 파열시험)

  • Yoon, Suk-Hwan;Jeon, Seong-Min;Kim, Jin-Han
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • pp.616-623
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    • 2012
  • Turbopump is a key component in liquid rocket engines, and reducing weight while maintaining structural safety is one of the major concerns of turbopump designers. To reduce the weight aluminium alloy castings instead of steel casings are introduced. The casting process is especially useful for enhancement of productivity and for reduction of product costs. But, since castings are used in space vehicle engines, reliability cannot be compromised therefore proper design, production process and thorough investigation should be performed to ensure structural integrity. In this study inlet casings for a fuel pump are casted with A356.0-T6 alloy and using one of them a burst test is conducted to ensure structural integrity. Structural analysis is performed for simulation, and with multiple strain gages strains are measured and compared with predictions.

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Burst Test of Cast Al-Alloy Casing for Liquid Rocket Engine Turbopump (액체로켓엔진 터보펌프 알루미늄합금 주조케이싱 파열시험)

  • Yoon, Suk-Hwan;Jeon, Seong-Min;Kim, Jin-Han
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.16 no.5
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    • pp.81-88
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    • 2012
  • Turbopump is a key component in liquid rocket engines, and reducing weight while maintaining structural safety is one of the major concerns of turbopump designers. To reduce the weight aluminium alloy castings instead of steel casings are introduced. The casting process is especially useful for enhancement of productivity and for reduction of product costs. But, since castings are used in space vehicle engines, reliability cannot be compromised. Therefore, proper design, production process and thorough investigation should be performed to ensure structural integrity. In this study inlet casings for a fuel pump were casted with A356.0-T6 alloy and using one of them a burst test was conducted to ensure structural integrity. Structural analysis is performed for simulation, and with multiple strain gages strains are measured and compared with predictions.