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Although aluminum-silicon based commercial casting alloys have been used in applications that demand high electrical or thermal conductivity, new aluminum casting alloys that possess higher conductivities are currently required for advanced applications. Therefore, there is much research into the de...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 상용 Al-Si계 합급에 비해 상대적으로 전도성이 우수한 Al-Zn-Fe-Si계 합금의 각 조성별 물성을 비교하고, 유동도 및 열간균열저항성과 합금의 응고특성과의 관계를 조사하는 실험을 진행하였다. 합금원소 Zn의 경우 Al기지 고용한도 내 비저항 증가율이 Si의 10% 미만에 불과하기 때문에 대체 합금원소로서 적용되었으며, Fe는 금형과의 소착을 방지하기 위해 필수적으로 소량 첨가되었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
알루미늄 주조합금의 특징은? 전기/전자제품의 소형화 및 고집적화 추세에 맞추어 제품의 방열특성개선을 위한 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 알루미늄 주조합금은 경제성이 높은 주조공정에 적합하고 전도성도 우수하기 때문에 고출력 LED 방열부품 등에 적용되고 있으나 기존의 주조용 합금들은 대부분 Si을 비롯해 많은 양의 합금원소가 첨가되어 있어 아노다이징과 같은 표면처리가 힘들고 더욱 고전도성을 필요로 하는 분야에는 적용하기 힘든 문제가 있다. 순수한 알루미늄은 주조용 Al-Si계 상용합금에 비해 열전도도가 2배가량 높은 것으로 알려져 있으며[1], 따라서 전도 성을 현저히 저하시키는 Si과 같은 합금원소의 함량을 최소화하면서도 기존의 합금이 가진 우수한 주조특성을 최대한 유지 하는 새로운 주조용 합금의 필요성이 대두되는 시점이다.
대표적인 주조특성에는 무엇이 있나? 대표적인 주조특성에는 용탕의 유동도와 열간균열저항성이 있으며, 재료의 주조공정 적합성을 평가하는데 있어 중요한 항목이다. 유동도는 주형 충전성을 대변해주는 중요한 특성으로서 일반적으로 합금의 응고구간에 반비례하는 것으로 알려져 있다[2,3].
대표적인 주조특성 중 열간균열은 무엇인가? 유동도는 주형 충전성을 대변해주는 중요한 특성으로서 일반적으로 합금의 응고구간에 반비례하는 것으로 알려져 있다[2,3]. 열간균열은 심각한 주조결함 중 하나로 대체로 응고과정 후반부에 발생하는데, 이 또한 합금의 응고구간에 반비례하는 경향을 나타내지만 응고구간과 더불어 합금의 화학적 조성, 응고 후반부의 잔류 액상량, dendrite coherency point (DCP), 응고 중 형성되는 상의 특성 등과도 밀접한 관련이 있다[4,5].
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참고문헌 (11)

  1. Cardarelli F, Materials Handbook, Springer (2000) 45-57. 

  2. Ravi KR, Pillai RM, Amaranathan KR, Pai BC and Chakraborty M, J. Alloys Compounds, "Fluidity of aluminum alloys and composites: a review", 456 (2008) 201-210. 

  3. Kwon YD and Lee ZH, Mater. Sci. Eng. A, "The effect of grain refining and oxide inclusion on the fluidity of Al-4.5Cu-0.6Mn and A356 alloys", 360 (2003) 372-376. 

  4. Campbell J, Castings, Butterworth-Heinemann (2003) 242- 258. 

  5. Eskin DG, Suyitno and Katgerman L, Progress Mater. Sic., "Mechanical properties in the semi-solid state and hot tearing of aluminium alloys", 49 (2004) 629-711. 

  6. Liang SM, Chen RS, Blandin JJ, Suery M and Han EH, Mater. Sci. Eng., "Thermal analysis and solidification pathways of Mg-Al-Ca system alloys", A480 (2008) p. 365-372. 

  7. Belov NA, Aksenov AA and Eskin DG, Iron in Aluminum Alloys Impurity and Alloying Element, Taylor & Francis (2002) 24-238. 

  8. Belmares-Perales S and Zaldivar-Cadena AA, Mater. Sci. Eng. B, "Addition of iron for the removal of the beta-AlFeSi intermetallic by refining of alpha-AlFeSi phase in an Al-7.5Si- 3.6Cu alloy", 174 (2010) 191-195. 

  9. Davis JR, ASM Specialty Handbook: Aluminum and Aluminum Alloys, ASM International (1993) 722-723. 

  10. Kim JM and Loper CR, AFS Trans., "Effect of solidification mechanism on fluidity of Al-Si casting alloys", 103 (1995) 521- 529. 

  11. Dash M, Makhlouf M, J. Light Metals, "Effect of key alloying elements on the feeding characteristics of aluminum-silicon casting alloys", 1 (2001) 251-265. 

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