알루미늄 주조실험

목차

1. 실험목적

2. 이론적 배경
2.1. GBF처리
2.2. Sr첨가에 의한 공정 Si 개량처리
2.3. TiB첨가에 의한 초정Al의 미세화

3. 실험 조건

4. 실험 방법
4.1. Density Index 측정
4.2. 냉각곡선 측정(S.DAS 및 Aspect ratio)

5. 예상하는 실험결과

6. 실험결과 및 분석결과
6.1. GBF 처리시간과 응고 시 주변 압력 조건에 따른 시편 의 비교
6.2. Sr, Ti-B첨가 및 냉각속도에 따른 변화

7. 결론 및 고찰

8. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
① Al-Si합금의 주조 시 용탕의 GBF 처리와 대기 및 진공(감압상태)에서의 응고 조직 변화를 관찰하고 각 시편의 밀도를 측정하여 D.I값을 계산하고 비교하여 GBF처리와 대기 및 진공(감압상태)에서의 응고가 주물에 어떠한 영향을 미치는지 알아보자.
② Al-Si합금의 주조 시 Sr과 Ti-B를 첨가하는 것으로 인한 초정온도와 공정온도의 변화를 알아보고, 또 냉각 속도의 변화가 조직의 모양에 어떠한 영향을 미치는지 관찰하여 이 변화가 주물의 기계적 성질에 어떠한 영향을 미치는지 알아보자.

2. 이론적 배경
2.1. GBF처리
- 고품질의 주조품질을 확보하기 위한 전제조건으로 Al용탕중의 GAS함량은 매우 중요한 변수가 된다. 알루미늄에 포함되어 있는 gas는 대기 중에 존재하는 산소, 질소 수소 등이며 이 중 수소를 제외하고는 알루미늄에 용해되는 산소나 질소의 양은 매우 작다. 알루미늄 용탕에서 gas의 용해도는 온도에 따라 차이를 보이며 약 0.65cc/100g Al 의 용해도를 가진다. 알루미늄이 액상에서 고상으로 변환되면서 Al 내 GAS용해도는 0.034cc/100g Al 으로 급격하게 낮아지게 되며, 미처 알루미늄에 고용되지 못한 gas들이 방출되어 기포형태로 나타나게 된다. 여기서 이야기하는 가스는 앞에서 언급했지만 주로 수소이다. 이렇게 기포형태로 나타나 금속에 결함을 생기게 만드는 수소기체를 없애 주는 것이 GBF 처리라고 한다.

2.2. Sr첨가에 의한 공정 Si 개량처리
- 공정Si의 형상은 재료특성에 대해 매우 중요한 의미를 가지며, 또한 기계적 성질에 대해서도 중요한 요소이다. 공정 Si가 개량되지 않고 조대하면 연신율이나 충격치가 낮다. 주조성에 대한 영향도 크고 수축기공이나 유동성이 개량처리에 따라 변화한다.
공정Si는 특히 개량처리가 실시되지 않는 경우에는 침상으로 발달한 형상이지만 개량처리를 함에 따라 미세한 입상이 되고 기계적 성질, 특히 연신율이나 충격치가 향상한다.

참고자료

· 공정 Al-Si합금의 개량처리와 주단조에 의한 조직변화 연구 ,한국주조공학회지
· http://chjkh.blog.me/30000223930
· 금형주조시 공정 Al-Si 합금 의 Sr 에 의한 개량처리에 관한 연구. 금속재료학회