• 한국주조공학회지
• /
• 제33권3호
• /
• pp.103-112
• /
• 2013

Effect of Fe and Mn contents on the tensile properties of Al-4 wt%Mg-0.9 wt%Si alloy system has been studied. Common phases of Al-4 wt%Mg-0.9 wt%Si alloy system were ${\alpha}$-Al, $Mg_2Si$, ${\alpha}-Al_{12}(Fe,Mn)_3Si$ and ${\beta}-Al_5FeSi$. As Fe content of Al-4 wt%Mg-0.9 wt%Si alloy system increased from 0.15 wt% to above 0.3 wt%, ${\beta}-Al_5FeSi$ compound appeared. When Mn content of the alloy increased from 0.3 wt% to 0.5 wt%, morphology of plate shaped ${\beta}-Al_5FeSi$ compound changed to chinese script ${\alpha}-Al_{12}(Fe,Mn)_3Si$. As Fe content of Al-4 wt%Mg-0.9 wt%Si-0.3 wt%Mn alloy increased from 0.15 wt% to 0.4 wt%, tensile strength of the as-cast alloy decreased from 191 MPa to 183 MPa and, elongation of the alloy also decreased from 8.0% to 6.2%. Decrease of these properties can be explained as the formation of plate shape, ${\beta}-Al_5FeSi$ phase with low Mn/Fe ratio of the alloy. However, when Mn content of Al-4 wt%Mg-0.9 wt%Si-0.3 wt%Fe alloy increased from 0.3 wt% to 0.5 wt%, tensile strength of as-cast alloy increased from 181 MPa to 194 MPa and, elongation of the alloy increased from 6.8% to 7.0%. These improvements attribute to the morphology change from ${\beta}-Al_5FeSi$ phase to chinese script, ${\alpha}-Al_{15}(Fe,Mn)_3Si_2$ phase shape-modified from with high Mn/Fe ratio of the alloy.

• 한국주조공학회지
• /
• 제33권6호
• /
• pp.233-241
• /
• 2013

Effect of Fe and Mn contents on the castability of Al-9wt%Si-xMg-yFe-zMn alloy has been studied. The alloy was composed of ${\alpha}$-Al phase, Al+eutectic Si phase, ${\beta}$-Al5FeSi compound and chinese script ${\alpha}$-$Al_{15}(Mn,Fe)_3Si_2$ compound. ${\beta}$-$Al_5FeSi$ and ${\alpha}$-$Al_{15}(Mn,Fe)_3Si_2$ compounds assumed to effect the fluidity and shrinkage behaviors of the alloy during solidification due to the crystallization of ${\alpha}$-$Al_{15}(Fe,Mn)_3Si_2$ and ${\beta}$-$Al_5FeSi$ compounds above eutectic temperature. As Fe and Mn contents of Al-9wt%Si-0.3wt%Mg system alloy increased from 0.15wt% to 0.6wt% and from 0.3wt% to 0.7wt%, fluidity of the alloy decreased by 5.7% and 3.3%, respectively. And as Mg content of Al-9wt%Si-0.45wt%Fe-0.5wt%Mn system alloy increased from 0.3wt% to 0.4wt%, fluidity of the alloy decreased by 8.6%. When Fe content of the alloy increased from 0.15wt% to 0.6wt%, macro shrinkage ratio decreased from 6.1% to 4.1%, and micro shrinkage ratio increased from 0.04% to 0.24%. Similarly, Mn content of the alloy increased from 0.3wt% to 0.7wt%, macro shrinkage ratio decreased from 6.0% to 4.5% and micro shrinkage ratio increased from 0.12% to 0.18%. Judging from the castability of the alloy, Al-9wt%Si-0.3wt%Mg alloy with low content of Fe and Mn, 0.1wt% Fe and 0.3wt% Mn, is recommendable.

• 한국주조공학회지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.18-25
• /
• 2011

Effect of Fe and Mn contents on the tensile properties has been studied in Al-9wt%Si-0.3wt%Mg alloy. As Fe content of Al-9wt%Si-0.3wt%Mg-0.5wt%Mn alloy increased from 0.15wt% to 0.45wt%, tensile strength of as-cast alloy decreased from 192 MPa to 174 MPa, and elongation of the alloy also decreased from 4.8% to 4.2%. Decrease of these properties can be explained as the formation of plate shape, ${\beta}-Al_5FeSi$ phase with high Fe/Mn ratio of the alloy. However when Mn content of Al-9wt%Si-0.3wt%Mg-0.45wt%Fe alloy increased from 0.3wt% to 0.5wt%, tensile strength of T6 aged alloy increased from 265 MPa to 275 MPa, and elongation of the alloy increased from 2.3% to 3.6%. These improvements attribute to chinese script, ${\alpha}-Al_{15}(Mn,Fe)_3Si_2$ phase shape-modified from ${\beta}-Al_5FeSi$ phase with low Fe/Mn ratio of the alloy.

• 한국주조공학회지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.76-82
• /
• 2010

Effect of reaction time and sludge formation on the thickness of die soldering reaction layer has been studied in Al-9Si-0.3Mg casting alloy. Ternary ${\alpha}_{bcc}-Al_8Fe_2Si$ and ${\alpha}_{hcp}-Al_8Fe_2Si$ intermetallic compounds formed at the interface of SKD61 tool steel by interaction diffusion of Al, Fe and Si atoms after 0.5hr and 6hr immersion time, respectively. Binary ${\eta}-Fe_2Al_5$ additionally formed at the interface of SKD61 tool steel after 10hr immersion time. Thickness of soldering reaction layer in die surface increased as immersion time increased from 0.5hr to 24hr. Sludge formation was ascertained in the samples which were immersed in the melts more than 10hr. Reaction of die soldering after sludge formation was more accelerated than that of before sludge formation due to a decrease in Fe content, followed by higher diffusion rate of Al in the melt by sludge formation.

• 한국주조공학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.169-175
• /
• 2009

Effect of iron and manganese contents on die soldering reaction has been studied in Al-9wt.%Si-0.3wt.%Mg alloy. Ternary ${\alpha}_{hcp}-Al_8Fe_2Si$ and ${\alpha}_{bcc}-Al_8Fe_2Si$ intermetallic compounds formed by interaction diffusion between Al-Si-Mg system alloy melt and SKD61 die steel surface. Thickness of soldering reaction layer in die steel surface decreased as Fe and Mn contents of the melts increased : When Fe content of Al-9wt.%Si-0.3wt.%Mg melts at constant 0.5wt%Mn content was 0.15wt.%, 0.45wt.% and 0.6wt.%, thickness of soldered layer of each alloy was $64.5{\mu}m,\;57.3{\mu}m$ and $46.9{\mu}m$ respectively. For Mn content of the alloy melts at constant 0.45wt.%Fe content was 0.30wt.%, 0.50wt.% and 0.70wt.%, thickness of soldered layer of each alloy was $66.1{\mu}m,\;57.3{\mu}m$ and $48.3{\mu}m$ respectively.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.112-113
• /
• 2013

Thin CrAlMgSiN films, whose composition were 30.6Cr-11.1Al-7.3Mg-1.2Si-49.8N (at.%), were deposited on steel substrates in a cathodic arc plasma deposition system. They consisted of alternating crystalline Cr-N and AlMgSiN nanolayers. After oxidation at $800^{\circ}C$ for 200 h in air, a thin oxide layer formed by outward diffusion of Cr, Mg, Al, Fe, and N, and inward diffusion of O ions. Silicon ions were relatively immobile at $800^{\circ}C$. After oxidation at $900^{\circ}C$ for 10 h in air, a thin $Cr_2O_3$ layer containing dissolved ions of Al, Mg, Si, and Fe formed. Silicon ions became mobile at $900^{\circ}C$. After oxidation at $900^{\circ}C$ for 50 h in air, a thin $SiO_2-rich$ layer formed underneath the thin $Cr_2O_3$ layer. The film displayed good oxidation resistance. The main factor that decreased the oxidation resistance of the film was the outward diffusion and subsequent oxidation of Fe at the sample surface, particularly along the coated sample edge.

• 한국주조공학회지
• /
• 제42권6호
• /
• pp.337-346
• /
• 2022

본 연구에서는 Al-7Si-(0.3~0.5)Mg-(0~0.5)Cu 합금의 용체화 처리 조건 최적화를 위해 545℃ 온도 조건에서 최대 7시간까지 용체화 처리를 수행한 후 광학현미경 및 FE-SEM을 활용한 미세조직 관찰 및 브리넬 경도 측정을 수행하였다. 합금 내 공정 Si 상은 용체화 처리 초반 3시간 동안 급격한 조대화 현상을 나타내었으며, 이후에는 용체화 처리가 진행되어도 Si 상 크기는 크게 변화하지 않았다. 한편 공정 Si 상의 구상화의 경우, 용체화 처리 시간이 7시간에 도달할 때 까지 지속적으로 진행되었다. Cu가 첨가된 합금의 주방상태에서는 Q-Al₅Cu₂Mg₈Si₆ 상과 θ-Al₂Cu 상이 확인되었으나, 545℃에서 3시간 동안 진행된 용체화 처리 이후에는 모두 분해되었다. 주방상태에서 확인된 π-Al₈FeMg₃Si 상은 5시간의 용체화 처리 이후에 사라지거나(0.3wt%Mg) 혹은 7시간의 용체화 처리 이후에도 존재(0.5wt%Mg)하였다. 초정 α상 내 Mg 및 Cu 함량은 용체화 처리 시간이 5시간에 도달할 때 까지 증가하였으며, 이는 Mg 및 Cu를 함유한 금속간 화합물의 용체화 시간에 따른 분해 거동과 일치하였다. Al-7Si-Mg-Cu 합금의 용체화 처리 과정에서 확인한 미세조직 변화를 종합적으로 고려할 때, 본 연구에서 다룬 합금의 석출강화 효과 극대화를 위해서는 545℃ 조건에서 최소 5시간의 용체화 처리가 필요한 것으로 판단되며, 용체화 처리 조건 별로 측정된 브리넬 경도 데이터로부터 동일한 최적 용체화 처리 조건을 도출할 수 있었다.

• 광물과 암석
• /
• 제34권1호
• /
• pp.1-14
• /
• 2021

운산 금 광상은 한반도의 3대(대유동 광상, 광양 광상) 금 광상중의 하나였다. 이 광상의 지질은 선캠브리아기의 변성퇴적암류와 중생대의 반상화강암으로 구성된다. 이 광상은 선캠브리아기의 변성퇴적암류와 중생대의 반상화강암내에 발달된 단층대를 따라 충진한 함 금 석영맥 광상으로 조산형 금 광상에 해당된다. 이 광상의 석영맥은 광물조합에 따라 1) 방연석-석영맥형, 2) 자류철석-석영맥형, 3) 황철석-석영맥형, 4) 페크마틱 석영맥형, 5) 백운모-석영맥형 및 6) 단순석영맥형으로 분류된다. 연구된 석영맥은 황철석-석영맥형이며 견운모화작용, 녹니석화작용 및 규화작용이 관찰된다. 백색운모는 유색대에서 백색석영, 황철석, 녹니석, 금홍석, 모나자이트, 저어콘, 인회석, 칼리장석 및 방해석 등과 함께 세립질 내지 중립질 입단으로 산출된다. 이 백색운모의 화학조성은 (K0.98-0.86Na0.02-0.00Ca0.01-0.00Ba0.01-0.00 Sr0.00)1.00-0.88(Al1.70-1.57Mg0.22-0.09Fe0.23-0.10Mn0.00Ti0.04-0.02Cr0.01-0.00V0.00Ni0.00)2.06-1.95 (Si3.38-3.17Al0.83-0.62)4.00O10(OH2.00-1.91F0.09-0.00)2.00로써 이론적인 이중팔면체형 운모류 값보다 Si가 높고 K, Na, Ca는 낮다. 이 광상의 엽리상 석영맥에서 산출되는 백색운모의 화학조성 변화는 팬자이틱(phengitic) 또는 Tschermark 치환[(Al3+)VI+(Al3+)IV <-> (Fe2+ 또는 Mg2+)VI+(Si4+)IV] 및 직접적인 (Fe3+)VI <-> (Al3+)VI 치환에 의해 일어났음을 알 수 있다. 엽리상 석영맥에서 산출되는 녹니석의 화학조성은 (Mg1.11-0.80Fe3.69-3.14Mn0.01-0.00Zn0.01-0.00K0.07-0.01Na0.01-0.00Ca0.04-0.01Al1.66-1.09)5.75-5.69 (Si3.49-2.96Al1.04-0.51)4.00O10 (OH)8로써 이론적인 녹니석보다 Si 함량이 높다. 이 녹니석의 화학조성 변화는 팬자이틱(phengitic) 또는 Tschermark 치환(Al3+,VI+Al3+,IV <-> (Fe2+ 또는 Mg2+)VI+(Si4+)IV) 및 팔면체적 Fe2+ <-> Mg2+ (Mn2+) 치환에 의해 일어났음을 알 수 있다. 따라서 운산 광상의 엽리상 석영맥 및 변질광물은 조산운동 시 연성전단(ductile shear) 시기에 형성되었음을 알 수 있다.

• 광물과 암석
• /
• 제36권4호
• /
• pp.273-288
• /
• 2023

구봉 금-은 광상은 과거 한국에서 운산 광상, 대유동 광상, 광양 광상 등과 함께 가장 큰 금-은 광상으로써 선캠브리아기의 변성퇴적암류내에 발달된 열극대를 충진한 8개조의 석영맥(조산형과 intrusion-related형이 혼합된 광상)으로 구성된다. 대한광업진흥공사는 1989년 수행된 시추에서 깊이 -728 ML(시추 90-12공)에서 맥폭 0.9 m의 석영맥(6호맥, 27.9 g/t Au)을 착맥하였으며 2004년 6호맥의 재개발 가능성 검토를 위해 시추(04-1)를 수행하였다. 저자는 2004년 04-1 시추공에서 채취된 모암, 모암변질 및 석영맥 시료들을 이용하여 녹니석과 백색운모의 산상과 화학조성을 연구하였다. 연구된 시료들에서 관찰되는 모암변질작용은 녹니석화작용, 견운모화작용, 규화작용 및 황철석화작용 등이다. 깊이 -275 ML의 광화대에서 관찰되는 녹니석과 백색운모는 모암변질대와 석영맥에서 석영, 칼리장석, 방해석, 금홍석 및 황철석과 함께 산출되며 깊이 -779 ML의 광맥(6호맥)에서 관찰되는 녹니석과 백색운모는 모암변질대와 석영맥에서 석영, 방해석, 인회석, 저어콘, 금홍석, 티탄철석, 자류철석 및 황철석과 함께 산출된다. 깊이 -779 ML에서 산출되는 녹니석은 깊이 -275 ML에서 산출되는 녹니석보다 Al, Mg 원소들 함량이 높고 Si, Fe 원소들 함량이 낮으며 더불어 이들 깊이에서 산출되는 녹니석은 이론적인 녹니석보단 약간 Si 함량이 높다. 깊이 -275 ML에서 산출되는 녹니석의 화학조성 변화는 주로 팬자이틱 또는 Tschermark 치환[Al^3+,VI+Al^3+,IV <-> (Fe²⁺ 또는 Mg²⁺)^VI+(Si⁴⁺)^IV]에 의해 일어났지만 깊이 -779 ML에서 산출되는 녹니석의 화학조성 변화는 팔면체적 Fe²⁺ <-> Mg²⁺ (Mn²⁺) 치환 메카니즘에 의해 일어났음을 알 수 있다. 깊이 -279 ML과 깊이 -779 ML에서 산출되는 백색운모의 층간 양이온(K+Na+Ca+Ba+Sr)은 각각 0.76~0.82 apfu, 0.72~0.91 apfu로써 다소 낮은 함량을 갖지만 팔면체 자리의 양이온(Fe+Mg+Mn+Ti+Cr+V+Ni) 함량은 각각 2.09~2.13 apfu, 2.06~2.14 apfu로써 약간 높은 함량을 갖는다. 깊이 -279 ML에서 산출되는 백색운모의 화학조성 변화는 팬자이틱 또는 Tschermark 치환[(Al³⁺)^VI+(Al³⁺)^IV <-> (Fe²⁺ 또는 Mg²⁺)^VI+(Si⁴⁺)^IV]과 illitic 치환 및 직접적인 (Fe³⁺)^VI <-> (Al³⁺)^VI 치환 메카니즘에 의해 일어났지만 깊이 -779 ML에서 산출되는 백색운모의 화학조성 변화는 팬자이틱 또는 Tschermark 치환[(Al³⁺)^VI+(Al³⁺)^IV <-> (Fe²⁺ 또는 Mg²⁺)^VI+(Si⁴⁺)^IV] 및 직접적인 (Fe³⁺)^VI <-> (Al³⁺)^VI 치환 메카니즘에 의해 일어났음을 알 수 있다.

• 동력기계공학회지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.29-33
• /
• 2014

The electrochemical characteristics of Al-Si casting alloys (Al-10%Si, Al-9%Si, Al-7%Si) in 3.5% NaCl solution at room temperature was studied using potentiodynamic techniques. The electrochemical values of corrosion potential($E_c$), corrosion current density($I_c$) and corrosion rate(mpy) were examined. The Al-Si alloys had several compounds such as $Mg_2Si$, ${\pi}$-$Al_8Si_6Mg_2Fe$ and $Al_2CuMg$ which could affect corrosion resistance significantly. The potentiodynamic polarization curve exhibited typical active behavior in anodic polarization curve. The major corrosion mechansim for the Al-Si alloys were pitting and grain boundary corrosion. As increasing Si and Cu contents, their corrosion resistance was decreased.