초록 ▼

본 연구는 일방향응고 연속주조 장치를 제작하여 합금계, 제조 공정, 제품 형상등의 변화에 따른 일반향응고 연속주조 알루미늄 합금의 최적 연속주조 방안의 설정과 제조한 소형재의 특성을 규명하고자 한다. 합금계 분류는 Al합금, Sn 합금, Cu 합금, Au 합금, Ag 합금, Fe 합금, Ni합금 등으로 구분할 수 있으며, Al 합금은 다시 순 알루미늄 Al-Si, Al-Cu, Al-Mg등의 이원 합금들에서 조성을 변화시킨 여러종류의 합금으로 세분할 수 있다. 제조 공정도 무주형상향식 연속주조 공정, 주형이 있는 수평식 연속주조 공정

본 연구는 일방향응고 연속주조 장치를 제작하여 합금계, 제조 공정, 제품 형상등의 변화에 따른 일반향응고 연속주조 알루미늄 합금의 최적 연속주조 방안의 설정과 제조한 소형재의 특성을 규명하고자 한다. 합금계 분류는 Al합금, Sn 합금, Cu 합금, Au 합금, Ag 합금, Fe 합금, Ni합금 등으로 구분할 수 있으며, Al 합금은 다시 순 알루미늄 Al-Si, Al-Cu, Al-Mg등의 이원 합금들에서 조성을 변화시킨 여러종류의 합금으로 세분할 수 있다. 제조 공정도 무주형상향식 연속주조 공정, 주형이 있는 수평식 연속주조 공정, 상향식 연속주조 공정, 하향식 연속주조 공정 등으로 나눌 수 있다. 제품형상면에서는 원형, 정사각형, 직사각형, 판재형, 파이프형, 이형 등의 단면 형상으로 나눌 수 있다. 이외에 재료 특성면에서 주상결정, 단결정에 따른 전자기적 특성 및 기계적 특성, 미세조직에 관한 특성등에 대한 연구가 필요하다. 1차년도에서 주형이 있는 상향식 일방향응고 연속주조 장치를 제작하며 순 알루미늄, Al-Si, Al-Cu 합금에 대하여 직경 10mm와 직경온도, 냉각 속도, 인발 속도 등의 조업 인자 변화에 따른 선재의 표면 상태와 작업성 등을 관찰하여 최적 연속주조 조건을 설정하고자 하였다. 또한 연속주조로 얻은 선재를 냉간 인발하여 직경 0.3mm까지의 세선을 얻었다. 방향성 연속주조와 냉간 인발에 의해 얻은 선재들에 대해 제반열처리 작업을 행한 후, 기계적 특성 시험과 미세조직을 관찰하여 일방향응고 연속주조 공정으로 제조한 소형재의 특성을 규명하였다.

목차 Contents

• 1. 서 론...14
• 1.1 연구 목적...14
• 1.2 연구 내용...15
• 2. 문헌 조사...18
• 2.1 방향성 연속주조 기술의 현황...18
• 2.1.1 방향성 연속주조 기술의 배경...18
• 2.1.2 방향성 연속주조 기술의 제조 공정 및 특성...19
• 2.1.2.1 가열 주형 방향성 연속주조 기술...20
• 2.1.2.2 무주형 방향성 연속주조 기술...23
• 2.1.2.2.1 무주형 상향식 방향성 연속주조 기술...24
• 2.1.2.2.2 전자 주조법...28
• 2.1.3 방향성 연속주조 기술의 용도...33
• 2.2 - 계 합금...35
• 2.2.1 - 계 합금의 개요...35
• 2.2.2 - 계 합금의 평형 상태도와 조직...35
• 2.3 - 계 합금...36
• 2.3.1 - 계 합금의 개요...36
• 2.3.2 - 계 합금의 평형 상태도와 조직...36
• 2.4 공정 합금...38
• 2.4.1 공정 합금의 개요...38
• 2.4.2 공정 합금의 미세 조직...40
• 2.4.2.1 lamellae 공정...41
• 2.4.2.2 facet-nonfacet 공정 성장...44
• 2.4.3 공정 합금의 용도...44
• 2.5 -1% 본딩 와이어...45
• 2.5.1 -1% 본딩 와이어의 개요...45
• 2.5.2 -1% 본딩 와이어의 금속학적 특성...47
• 3. 실험 방법...50
• 3.1 방향성 연속주조 조건 설정...50
• 3.1.1 방향성 연속주조 장치 제작...50
• 3.1.2 알루미늄 합금의 방향성 연속주조 작업...55
• 3.2 방향성 연속주조 알루미늄 합금의 미세 조직 관찰...56
• 3.3 방향성 연속주조 알루미늄 합금의 세선 인발 작업...57
• 3.4 방향성 연속주조 알루미늄 합금의 기계적 성질...58
• 4. 실험 결과 및 고찰...59
• 4.1 방향성 연속주조 장치의 온도 구배 및 냉각 조건 설정...59
• 4.2 방향성 연속주조 작업...64
• 4.3 방향성 연속주조 알루미늄 합금의 미세 조직...74
• 4.4 방향성 연속주조 알루미늄 합금의 기계적 성질...91
• 5. 결 론...101
• 6. 차기년도 연구계획...105
• 참고 문헌...107