• 기계와재료
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• v.8 no.1 s.27
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• pp.132-141
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• 1996

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.10a
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• pp.12-12
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• 1999

온도에 따라 물성치가 변화하는 재료의 열응력 예측은 연속주조공정에 의한 제품 생산에서 중요하다. 연속주조공정에서 금속이 급속히 냉각됨으로 인하여 응력이 크게 발생될 뿐만 아니라 금속 내부에 크랙이 발생될 수 있으며, 이는 최종제품의 품질에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 연속주조공정에서 양호한 주조제품을 얻기 위해서는 냉각조건 등과 같은, 주조시 수반되는 여러가지 주조결함의 원인을 제어해 주어야한다. 주조결함에는 주물 주입에 기인하는 결함과 주입 완료 후 응고과정에서 주물의 수축으로 기인하는 결함이 있다. 공기 및 가스의 포집, 개재물의 혼입 등이 전자에 속하며, 응고층 내부의 온도차, 응고수축(solidification shrinkage), 응력변형 등으로 인한 주물변형 및 표면결함 등이 후자에 속한다. 주물의 응고시에 고상화된 영역에서의 온도구배와 시간에 따른 온도변화는 금속내부에서의 열변형으로 인한 열응력을 발생시키고, 이것은 잔류응력이나 크랙 등과 같은 최종제품의 결함의 원인이 될 수 있다.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.24 no.2
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• pp.101-107
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• 2004

회주철 및 구상흑연주철에 있어서 압탕방안 및 합금원소가 수축결함의 생성에 미치는 영향을 연구하였다. 두 종류의 압탕방안으로 실린더형상의 계단상시편을 제조하였으며 회주철의 경우 5조성(ISO 150, 200, 250, 300, 350), 구상흑연주철의 경우 6조성(SG 10, 20, 30, 40, 50, 60)을 사용하였다. 회주철 및 구상흑연주칠 공히, 1차 압탕방안의 경우 액상수축에 의한 1차수축결함이 후육부의 표면에 발생하였으며 수축결함의 내면은 매끄러웠다. 회주철의 경우 응고수축에 의한 2차수축결함은 생성되지 않았으나 구상흑연주철의 경우 모든 시편의 내부열점에 2차수축결함이 발생하였고 그 내면은 거칠었다. 2차압탕방안의 경우 회주철의 모든 시편에서는 1차 및 2차수축결함이 발생되지 않았다. 그러나 구상흑연주철의 경우 탄화물 생성원소가 첨가된 SG 40, 50 및 60의 3조성에서 2차수축결함이 열점에 생성되었다. 견고한 ���V주형을 사용하였기 때문에 주형벽이동으로 인한 표면팽창은 어느 경우에도 관찰되지 않았다.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.19 no.6
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• pp.451-455
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• 1999

펩셀주형을 사용하여 한 주형내에 두께가 20, 26, 32 및 38 mm인 4 종류의 T 형 시편을 배치시킨 후 구상흑연주철을 제조하였으며 이로부터 구상흑연립의 수, 페라이트의 함량, 브린넬경도 및 내부결함의 발생위치를 측정하였다. 시편의 상부를 절단한 후 8 위치에서 경도를 측정하였으며 역시 같은 위치에서 구상흑연립의 수 및 페라이트함량을 측정하였다. 압탕의 경우 응고후 급탕효과를 관찰하기위하여 X-선찰영을 하였는 바 시편의 두께가 20 mm에서 38 mm로 갈수록 압탕으로부터의 급탕이 원활하게 이루어졌음을 알 수 있었다. 또한 시편내부의 응고수축결함의 발생을 관찰하기 위하여 절단한 결과 20 및 26 mm의 두께에는 응고수축결함이 T 형시편의 연결부에 발생한 반면 32 및 38 mm에는 발생되지 않았다. 위에서 얻어진 실험적인 데이터는 구상흑연주철의 모델링을 검증하는 벤치마크의 연구로 유용하게 사용될 것이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.4
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• pp.1033-1041
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• 1990

본 연구에서는 금속의 응고과정에 수반되는 고체와 액체의 밀도차에 의한 체 적수축을 고려하여 원봉내에서의 일방향 응고과정에 대한 수치해석을 하였다. 상변 화면에서 체적수축에 의한 중력방향으로의 액상 전체운동(bulk motion)과 원봉의 인출 속도 및 주형벽면에서의 경계조건이 금속내부의 온도분포와 상경계면의 이동속도에 미 치는 영향에 대해 연구하였다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.22-22
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• 2010

Eutectic composition phase with low melting point which solidifies at the final stage affects the solidification cracking at the intercellular or interdendritic area of welds and castings. If sufficient amount of eutectic composition liquid does not exist between the solidifying phases, the discontinuities remain as cracks. However, abundant amount of liquid eutectic composition existing in the final stage can flow into the discontinuities easily and heal the cracks. By flowing of liquid eutectic and healing of discontinuities, the possibility of cracking can be reduced when the amount of eutectic liquid is sufficient. For the solidification of pure metals, liquid eutectic does not exist and the interlocking of growing solid phases can be realized without interruption of liquid film. Therefore there is little possibility of solidification cracking in the case of welds and castings of pure metal. In a practical sense, the effective way to reduce or prevent the solidification cracking is making the composition of molten pool or melts near to the eutectic composition.

• Solar Energy
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• v.13 no.2_3
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• pp.53-64
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• 1993

This study investigated heat transfer phenomena during the freezing of an initially superheated or non-superheated liquid in a cooled cylinder tube. Numerical and experimental method were performed to obtatin the temperature and velocity distribution, the shape of interface. Natural convection effects in the superheated liquid were confined and moderated a short freezing time. After natural convection ceases, heat conduction dominated in the whole paraffin, so Crystal and much-zone were found out in PCM. Initial superheating of liquid tended to morderatly diminish the frozen layer thickness at short freezing times but little effect on the these quantities at longer times. On the amount of frozen mass, Iintial liquid superheating is less affected than tube wall subcooling.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.24 no.3
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• pp.153-158
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• 2004

본 연구에서는 기존 고압주조법의 해결과제인 고속충진 시 혼입되는 금형 cavity 내부의 유해 gas에 의한 gas porosity를 제어하기 위한 고속 사출 전 진공시스템 설계와 응고과정에서 발생되는 응고수축에 의한 shrinkage를 효과적으로 제어하기 위한 국부가압 스퀴즈의 조합시스템의 설계로 최적의 기계적 성질을 갖는 부품을 제조할 수 있는 공법을 개발하였다. 또한 개발된 신공법으로 자동차용 고내마모성 요구부품인 Reaction Shaft Support에 기존의 주철제를 대체하는 Al-15wt.%Si 과공정합금을 적용하여 시제품을 제조하였으며, 기존의 공법과 비교한 결과, 내부 porosity가 없는 미세하고 균일한 공정 및 초정 Si의 미세조직을 얻을 수 있었고, 기계적 특성평가에서도 매우 우수한 결과를 얻을 수 있었다.

• Solar Energy
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• v.11 no.2
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• pp.51-62
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• 1991

Heat transfer characteristics for heat retrieving processes in a paraffin-filled horizontal circular cylinder was studied. Theoretical and experimental analyses were carried out. In the theoretical analysis, solid and liquid phases were treated separately. Namely, convection for liquid and conduction for solid phase were investigated respectively. The retrieved heat was calculated from the experimentally determined solidified mass. Furthermore, the effects of initial temperature of the liquid and cooling temperature on the heat discharge rate were also studied. In the heat retrieving process, the governing factor for the solidifying rate is the cooling temperature, because most of the liquid sensible heat is rapidly discharged in the initial stage of solidification. Hence heat transfer mechanism during heat retrieving process can be safely considered as conduction. In the cut of frozen paraffin, there showed an empty space in the upper region. It is caused by the temperature drop in the liquid paraffin. While volume shrinkage caused by phase transition was indiscernible. Irrespective of cooling temperature and initial liquid temperature, solidified mass was well-correlated with the product of Fourier number and Stefan number in the solid phase.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1997.04a
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• pp.597-601
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• 1997

The technology of Semi-Solid Forging(SSF) has been actively developed to fabricate near-net shape products using light and hardly formable materials. Generally, the SSF process is composed of slug heating,forming,compression holding and ejecting step. After forming step in SSF, the slug is comperssed during a certain holding time in order to be completely filled in the die cavity and be accelerated in solidification rate. This paper presents the analysis of temperature,solid fraction and shrinkage at compression holding step for a cylindrical slug,then predicts the solidification time to obtain the final shaped part. Enthalpy-based finite element analysis is performed to solve the heat transfer problem considering phase change in solidification.