• Title, Summary, Keyword: 알루미늄 합금 주조

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Numerical and Experimental Studies on Thermal Strain Analysis of Al Alloy Casting Mold using Metal Foundry (금형주조기를 이용한 알루미늄 합금 금형의 수치해석적 열변형 해석과 실험에 관한 연구)

  • Oh, Yool-Kwon;Kim, Yong-Bum;Yoon, Hee-Sung
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • pp.2050-2054
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    • 2007
  • This study numerically and experimentally investigated on thermal strain analysis of aluminum alloy casting mold using metal foundry. To predict the numerical result of thermal strain in Al alloy casting mold during the cooling process, it is performed the investigation of temperature distribution, stress and displacement based on the physical properties of Al alloy. In results of this study, Al alloy casting mold represented rapidly cooling graph during initial 20minutes after beginning cooling process, therefore value of stress and displacement is rapidly changed during initial 20minutes after beginning cooling process. In addition to, temperature distribution obtained by experiment confirmed corresponding pattern then compared numerical analysis with experiment. These results are distribute to make the effective and the high precision casting mold.

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Effect of Al Addition on the Microstructures of Rapidly Solidified Mg-Zn Alloy (급냉응고된 Mg-Zn합금의 응고조직에 미치는 Al첨가의 영향)

  • Kim, Yeon-Uk;Heo, Bo-Yeong
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.7 no.6
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    • pp.464-471
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    • 1997
  • Melt-overflow 급냉응고장치를 이용하여 두께 약 300$\mu\textrm{m}$, 폭 10mm의 Mg-Zn합급 스트립을 연속적으로 제조하였다. 또한 알루미늄을 첨가하여, 첨가원소에 따른 결정립미세화와 기계적강도에 미치는 영향을 조사하였다. 스트립의 미세응고조직은 전자현미경(TEM, SEM)과 image analyzer를 이용하여 분석하였으며, 경도시험으로 기계적특성을 평가하였다. Mg-5wt%Zn합금 스트립의 경도는 결정립크기의 제곱근에 반비례하여 급냉응고에 의한 결정립미세화 효과로 같은 조성의 일반주조 합금보다 2배 이상의 높은 경도값을 가지며, 알루미늄을 첨가함으로서 2배 정도의 결정립미세화 효과를 얻어 경도가 더욱 증가하였다. 결정입계를 따라 생성된 금속간화합물은 마그네슘화합금의 입계부식을 방지하여 우수한 내식성을 갖는다. 따라서 적절한 합금설계와 급냉응고법을 적용시키면 마그네슘합금의 취약성을 보완하며 경량성의 장점을 최대한 활용할 수 있다.

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미세 균일 조직의 대형 알루미늄 단조품의 개발

  • 이영무;이종억;정덕진;김광련
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • pp.187-193
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    • 1996
  • 항공 우주 재료 중에서 알루미늄 합금 재료가 차지하는 비중은 매우 크다. 사용 조건에 적합한 특성을 갖도록 하기 위한 연구 노력 중의 한 가지가 단조품 조직의 미세화이다. 일반적으로 조직을 미세화 하는 방법으로는 I.T.M.T 공법을 적용하고 있으나, 러시아에서는 미세 균일한 조직의 알루미늄 열간 단조품을 제조하기 위하여 billet의 주조 공정에서 초음파 처리(U.S.T)를 적용하고 열간 단조 공정에서는 조직 상태도를 활용하여 성형 단계별 소성 가공량의 조절과 작업 온도를 관리함으로서 미세 균일 조직의 대형 알루미늄 단조품을 생산하고 있다.

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Effect of Casting Processes on the Microstructures and Mechanical Properties of B390 Aluminium Alloy (주조용 B390 알루미늄합금의 조직과 기계적 성질에 대한 각종 주조법의 영향)

  • Han, Yo-Sub;Lee, Ho-In;Kim, Sung-Su;Kim, Jung-Sik
    • Journal of Korea Foundry Society
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    • v.13 no.3
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    • pp.259-267
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    • 1993
  • The effects of casting processes-direct and indirect squeeze casting, permanent mold casting and die casting on the microstructure and mechanical properties were studied for the hypereutectic B390 aluminium alloy. The effects of T5 and T6 heat treatment were also examined. The direct and indirect squeeze casting showed no casting defects such as porosity and shrinkage were observed in permanent mold castings and die castings. The primary silicon phase was refined and homogeneously distributed in the order of indirect squeeze casting, diecasting, direct squeeze casting and permanent mold casting. Depletion of primary silicon phase in die casting surface was disappeared in indirect squeeze casting. Tensile strength of cast and heat treated specimens were increased in the order of direct squeeze casting, permanent mold casting, indirect squeeze casting and die casting. Hardness of indirect squeeze castings was larger than that of other castings. As indirect squeeze casting of B390 aluminium alloy, the time of T6 heat treatment to achieve high strength can be reduced.

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Properties of Surface Treatment for Aluminum Alloy by Plasma Electrolytic Oxidation (PEO를 이용한 알루미늄 합금의 표면처리 방법 및 특성 평가)

  • Jin, Yeon-Ho;Jeong, U-Cheol;Choe, Jin-Ju;Yang, Jae-Gyo
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • pp.70.1-70.1
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    • 2018
  • 자동차를 포함한 수송기기, 전기 및 전자산업에 있어 경량화, 소형화, 고성능화와 함께 에너지 및 원가절감을 위한 노력이 활발하게 이루어지고 있다. 알루미늄은 신소재 및 고효율 제조공정 개발을 위한 합금설계기술, 용해/주조 기술, 가공기술, 열처리 기술, 시험평가 기술, 시뮬레이션 기술에 대한 전방위적인 연구가 진행되고 있다. 최근 프리미엄 자동차 시장에 고강도 알루미늄을 이용한 휠 시장이 폭발적으로 증가하고 있다. 2010년 전세계 자동차 휠 시장 규모는 56조원으로 알루미늄 휠 시장 규모는 약 19조원으로 점차 증가하고 있으며, CO2 배출 및 연비 증가에 대한 시대적 요구에 의해 수송기기의 경량화 및 주행 성능 향상으로 알루미늄 휠 시장 규모는 해마다 증가하고 있다. 7xxx 계열의 알루미늄 합금을 이용해 PEO (Plasma Electrolytic Oxidation) 혹은 MAO (Micro Arc Oxidation)를 이용해 표면처리를 수행하였다. 표면처리는 Silicate, Vanadate 및 Phosphate 등의 전해액을 선택적으로 사용하였으며, AC 200 ~ 500 V의 전압 조건 범위에서 CV 모드로 전류를 인가하였다. 형성된 표면 산화층은 산화막 두께 분석, 내마모 특성 평가, 염수분무 평가, 전기화학 평가(Potentiodynamic Polarization) 등을 통해 표면 산화층 분석을 진행하였다.

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Surface treatment issue of AZ31 Mg alloy for automobile parts (마그네슘(AZ31) 판재 자동차 부품의 표면처리 이슈)

  • Park, Yeong-Hui;Kim, Hye-Jeong;Chu, Dong-Gyun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • pp.44-44
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    • 2011
  • 마그네슘 합금은 낮은 비중의 경량화 금속 소재이며, 주로 주조 주조재 형태로 상당한 기간 활용되어 왔으며, 최근에는 포스코에서 AZ31 합금으로 판재를 생산하면서 판재상의 마그네슘 소재의 응용이 본격화되고 있다. 포스코에서 판재로 생산되는 합금은 AZ31합금이 주종이며, AZ61 합금의 경우도 일부 생산이 시도되고 있으며, 향후 다양한 합금의 판재의 개발이 진행될 예정이다. 마그네슘 합금은 화학적 활성이 커서 내식성 확보를 위한 표면처리가 필수적이며, 내식성의 확보가 상업적 적용을 위하여 필수적이다. 기존의 마그네슘 합금의 표면처리 방법은 주로 AZ91D의 다이캐스팅재에 집중되어 왔으며, 포스코에서 생산되는 AZ31의 스트립 캐스팅재의 표면처리는 합금의 차이로 인하여 새롭게 공정이 개발되어야 한다. AZ31 마그네슘 합금 판재는 경량화가 요구되는 분야에 사용되는 것을 목표로 설계되어 상업화가 추진되고 있으며, 이의 적용을 위해서는 마그네슘 판재의 내부식성을 제어하는 표면처리 공정이 필수적이다. 표면처리에서는 강판 및 알루미늄판재의 표면처리 공정에 이용되는 화성처리-전착도장 공정에 따라야 하겠지만, 산 용액에 매우 취약한 마그네슘 소재의 특성상 같은 처리 조건을 적용하기 어렵다. AZ31 마그네슘의 합금의 표면처리에서 자동차 공정에 적합한 화성처리는 본격적으로 연구되어 있지 않으며, 합금의 차이에 따른 표면거동이 다른 경향을 보인다. 자동차용 표면처리에서 AZ31에 적합한 화성처리 단일 공정을 확보하는 것이 중요하며, 또한 Al-Mg, Mg-Mg계 등 시스템 구성에 따른 연구개발이 필요할 것이다. 본 발표에서는 AZ31 판재를 이용한 자동차 부품 가공에서 고려하여야 하는 표면처리 이슈에 대하여 논하고자 한다.

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An Assessment of the Role of Rare Earth in the Eutetic Modification of Cast Aluminum-Silicon Alloys (알루미늄-실리콘 합금주물의 공정조직 개량처리에 미치는 희토류 금속의 역할에 관한 평가)

  • Ye, B.J.
    • Journal of Korea Foundry Society
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    • v.6 no.2
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    • pp.104-115
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    • 1986
  • I A쪽과 II A쪽이 Al-Si 합금의 공정조직개량 처리에 효과적인 것은 잘 알려진 사실이나 Na(Sodium)과 Sr(Strontium)만 상업적으로 쓰여지고 있다. 그러나 휘발성과 산화하기 쉬운점때문에 Na 은 그 양을 정확하게 조절하기가 어렵고 특히 온도가 높은 경우 더욱 곤란하나 Sr 은 휘발성이나 산화성은 없으나 micro-또한 macro-porocity의 주 원인으로 보고 되고 있다. 희토류 금속 (예 : Cerium, Lanthanum,etc )도 개량처리 효과가 있다는 논문들(ref. 2, 3, 4, 5) 이 있고, 계속 연구되어 오고 있으나 그 세부사항과 효율성에 관해 정립된 바가 없다. 이런 연유로 Al-Si 합금의 생산을 위한 개량 처리제로서의 희토류 금속의 역할에 대해 구체적이고 세부적인 개량처리기구의 구명을 위해 이 연구가 이루어졌다. Al-Si 합금 356가 채택된 이유는 상업적 Al 주물의 생산을 감안해서 였다.

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The characteristic of low pressure casting AZ91D Magnesium alloy wheel (저압주조방식에 의한 AZ91D 마그네슘 휠 특성)

  • Kim, Kwang-Hee
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.13 no.11
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    • pp.4963-4967
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    • 2012
  • In this study, 18-inch wheels, magnesium alloy AZ91D was developed and we compared overseas go on sale magnesium wheels and same specifications of the aluminum wheels mechanical properties. Prototype 18-inch magnesium wheels by a low-pressure casting method to achieve the same specifications of aluminum wheels and reduced 26% of the weight, the new edition of magnesium wheels compared to the same level of elongation, tensile strength, hardness. Casting and heat treatment process to improve future need to improve the yield strength is expected.

Analysis of Impact Behavior of Al-Alloy Castings Considering Internal Defects (내부 결함을 포함한 주조 알루미늄 합금의 충격 거동 해석)

  • Jo, Seong-Woo;Kwak, Si-Young
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.36 no.12
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    • pp.1599-1604
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    • 2012
  • In general, internal defects, such as shrinkage in casting, cause stress concentration and can be a starting point for cracks. Therefore, it is important to understand the effects of internal defects on the mechanical properties including the impact behavior. This study aim is to evaluate the effects of internal casting defects on the impact performance of Al-alloy castings. Both an experimental method and computational analysis were used to achieve the research objective. The internal defects in the casting were scanned using an industrial CT scanner, and their shape was simplified using ellipsoidal primitives for impact analysis. The good agreement between the experimental and computer simulation results verified the reliability of the proposed computational method for the FEA of casting components with internal defects.

Fabrication of a billet in the continuous casting process by means of a electromagnetic stirring (전자기교반에 의한 연속주조빌렛트제조)

  • Kim Ki-Bae
    • Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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    • pp.66-74
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    • 1999
  • 일반적으로 압출용 빌렛트제조에는 빌렛트상하의 품질변화로 수평연속주조법이 사용되지 않고 있지만 전자기교반법을 이용할 경우 이러한 단점이 없어진다. 따라서 전자기교반장치를 설치한 수평연속주조장치를 이용하여 연주빌렛트를 제조하였다. 최대자속밀도가 1000Gauss 인 전자기교반장치를 설계 제작하였으며, 간접냉각방식의 흑연몰드에서 알루미늄합금을 사용하여 건전한 연주빌렛트를 제조할 수 있는 여러 공정조건을 조사 검토하여 직경 70mm의 기포가 없고 표면이 미려한 등축정을 가진 연주빌렛트를 제조하였다. 인출속도에 따른 수평 연속주조 빌렛트의 표면, 용탕유동라인 및 조직을 검토한 결과 평균인출속도 20mm/min에서 40mm/min까지 아주 미려한 표면특성을 가졌으며, 인출속도가 빠르면 유동라인이 표면에서 중심 쪽으로 완만한 기울기를 가지게 되어 표면응고층이 얇아져 빌렛트가 고액계면에서 끊어지게 되며, 조직미세화는 인출속도가 클수록 미세화되었으나, 결정구상화정도는 인출속도가 빠를수록 악화되었다.

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