주물 업계에서, FCD는 인장과 신율의 기계적 성질은 양호하나 가격이 상대적으로 FC대비 비싸고, FC는 가격은 비교적 저렴하나 뛰어난 감쇄성능 특성에 비해 기계적 성질이 부족하여 합금을 적용한 FCV를 제품에 널리 적용하고 있다. 그리고 합금 재료는 Cu, Sn등이 주로 사용되었으나, 인장 강도와 신율의 향상에 한계점이 연구되어, 새로운 합금 원소의 적용 연구가 필요한 상황이다. 이러한 한계를 극복하기위해, 저온 인성, 강도 및 경도 향상에 이로운 원소로 알려진, ...
주물 업계에서, FCD는 인장과 신율의 기계적 성질은 양호하나 가격이 상대적으로 FC대비 비싸고, FC는 가격은 비교적 저렴하나 뛰어난 감쇄성능 특성에 비해 기계적 성질이 부족하여 합금을 적용한 FCV를 제품에 널리 적용하고 있다. 그리고 합금 재료는 Cu, Sn등이 주로 사용되었으나, 인장 강도와 신율의 향상에 한계점이 연구되어, 새로운 합금 원소의 적용 연구가 필요한 상황이다. 이러한 한계를 극복하기위해, 저온 인성, 강도 및 경도 향상에 이로운 원소로 알려진, Ni 합금을 적용한 소재 연구가 필요하게 되었다. 이 연구에서는 Ni 합금에 따른 기계적 성질 (인장 강도, 신율 과 경도)의 향상 여부를 확인하기위해서, CV주철 (FCV350)에 니켈 합금량을 0.3%~1.2% 범위에서 단계적으로 변화 시키면서 시험편들을 제작하고, 각 시험편의 기계적 성질을 측정하였다. 이때 시험편 제작에 사용된 mold는 KS D 4302에 명시된 KB Type을 적용하였으며, mold holding 시간은 90분을 적용하였다. 그리고 인장 시험편은 규격 KS D 0801 4호에 따라 제작하였으며, 기지조직과 경도는 시험편 끝단부에서 측정하였다. 본 연구결과에 따르면, 니켈 합금량을 단계적으로 증가시키면 흑연이 조대화되는것으로 나타났다. 특히 NI 합금량이 0.3%를 초과하여 증가하는 경우에는 기지조직의 펄라이트량도 급속히 증가하였고, 그에 따라 경도와 인장강도도 함께 증가하는 거동을 보였다. 따라서 0.3% 이상의 니켈 합금 적용을 통해 CV주철에서도 FCD와 동일한 강도를 얻을수 있다는 결론을 본 연구를 통해 확인할 수 있었다. 또한 이 연구는 기존에 연구가 부족했던 니켈 합금량에 따른 기계적 성질의 변화를 정량적인 방법으로 연구하므로서 주조 산업 발전과 해당 학문 연구에 기여하였다고 할 수 있다.
주물 업계에서, FCD는 인장과 신율의 기계적 성질은 양호하나 가격이 상대적으로 FC대비 비싸고, FC는 가격은 비교적 저렴하나 뛰어난 감쇄성능 특성에 비해 기계적 성질이 부족하여 합금을 적용한 FCV를 제품에 널리 적용하고 있다. 그리고 합금 재료는 Cu, Sn등이 주로 사용되었으나, 인장 강도와 신율의 향상에 한계점이 연구되어, 새로운 합금 원소의 적용 연구가 필요한 상황이다. 이러한 한계를 극복하기위해, 저온 인성, 강도 및 경도 향상에 이로운 원소로 알려진, Ni 합금을 적용한 소재 연구가 필요하게 되었다. 이 연구에서는 Ni 합금에 따른 기계적 성질 (인장 강도, 신율 과 경도)의 향상 여부를 확인하기위해서, CV 주철 (FCV350)에 니켈 합금량을 0.3%~1.2% 범위에서 단계적으로 변화 시키면서 시험편들을 제작하고, 각 시험편의 기계적 성질을 측정하였다. 이때 시험편 제작에 사용된 mold는 KS D 4302에 명시된 KB Type을 적용하였으며, mold holding 시간은 90분을 적용하였다. 그리고 인장 시험편은 규격 KS D 0801 4호에 따라 제작하였으며, 기지조직과 경도는 시험편 끝단부에서 측정하였다. 본 연구결과에 따르면, 니켈 합금량을 단계적으로 증가시키면 흑연이 조대화되는것으로 나타났다. 특히 NI 합금량이 0.3%를 초과하여 증가하는 경우에는 기지조직의 펄라이트량도 급속히 증가하였고, 그에 따라 경도와 인장강도도 함께 증가하는 거동을 보였다. 따라서 0.3% 이상의 니켈 합금 적용을 통해 CV주철에서도 FCD와 동일한 강도를 얻을수 있다는 결론을 본 연구를 통해 확인할 수 있었다. 또한 이 연구는 기존에 연구가 부족했던 니켈 합금량에 따른 기계적 성질의 변화를 정량적인 방법으로 연구하므로서 주조 산업 발전과 해당 학문 연구에 기여하였다고 할 수 있다.
In cast iron industry, FCD is known as better material in tensile strength and elongation rate but its cost is more expensive than FC. On the contrary, mechanical property of FC is not enough to apply for hydraulic components regardless of good damping performance and less expensive cost than FCD. S...
In cast iron industry, FCD is known as better material in tensile strength and elongation rate but its cost is more expensive than FC. On the contrary, mechanical property of FC is not enough to apply for hydraulic components regardless of good damping performance and less expensive cost than FCD. So FCV has been popularly selected as main material of cast iron product to compensate cost and mechanical property. Cu and Sn are known as most popular alloying elements for cast iron product until now but it is reported that it also has limitation to improve tensile strength and elongation rate using Cu and Sn only. With this limitation of existing alloying elements, it is requested for researchers to find new alloying element to overcome this limitation of mechanical property in cast iron industry. To fill these gap in cast iron industry, this research selected Nickel as new alloying element for cast iron because nickel has positive effect on low temperature toughness, strength and hardness. To analyze the improvement of mechanical properties such as tensile strength, elongation rate and hardness by Nickel content ratio, this study tested mechanical property of test specimen which is made of CV cast iron, FCV350 with nickel content range 0.3%~1.2%. And KB Type mold from the standard KS D 4302 with holding for 90 minutes is applied to produce test specimen. Test specimen of FCV350 are produced by the standard KS D 0801 4. And matrix structure and hardness are measured in the end of test specimen. According to this study result, it shows that graphite structure is coarsened as nickel content increase step by step. Especially in case of FCV350 with nickel content 0.3% over, pearlite content of matrix structure is also increased accordingly. And this phenomenon result in the increase of hardness and tensile strength. Finally this study has confirmed that CV cast iron such as FCV350 can secure the same strength as FCV through nickel content 0.3% over. And this research is also meaningful for cast iron industry and its research area because it studied the changes of mechanical property by nickel content through quantitative measurement.
In cast iron industry, FCD is known as better material in tensile strength and elongation rate but its cost is more expensive than FC. On the contrary, mechanical property of FC is not enough to apply for hydraulic components regardless of good damping performance and less expensive cost than FCD. So FCV has been popularly selected as main material of cast iron product to compensate cost and mechanical property. Cu and Sn are known as most popular alloying elements for cast iron product until now but it is reported that it also has limitation to improve tensile strength and elongation rate using Cu and Sn only. With this limitation of existing alloying elements, it is requested for researchers to find new alloying element to overcome this limitation of mechanical property in cast iron industry. To fill these gap in cast iron industry, this research selected Nickel as new alloying element for cast iron because nickel has positive effect on low temperature toughness, strength and hardness. To analyze the improvement of mechanical properties such as tensile strength, elongation rate and hardness by Nickel content ratio, this study tested mechanical property of test specimen which is made of CV cast iron, FCV350 with nickel content range 0.3%~1.2%. And KB Type mold from the standard KS D 4302 with holding for 90 minutes is applied to produce test specimen. Test specimen of FCV350 are produced by the standard KS D 0801 4. And matrix structure and hardness are measured in the end of test specimen. According to this study result, it shows that graphite structure is coarsened as nickel content increase step by step. Especially in case of FCV350 with nickel content 0.3% over, pearlite content of matrix structure is also increased accordingly. And this phenomenon result in the increase of hardness and tensile strength. Finally this study has confirmed that CV cast iron such as FCV350 can secure the same strength as FCV through nickel content 0.3% over. And this research is also meaningful for cast iron industry and its research area because it studied the changes of mechanical property by nickel content through quantitative measurement.
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