직경이 각각 4,6,8,12 및 15mm인 순Al 또는 Al-(1,2,3wt%) Cu합금 내부냉금이 95mm ø$\times$200mm H 크기의 흑연주형 중심부에 설치되었다. 이 내부냉금과 같은 조성의 용융금속이 $750^{\circ}C$의 주입온도에서 주형에 주입되었고, 냉각속도, 응고조직 및 성분편석이 분석되었다. 주괴직경/내부냉금직경의 비가 8까지 증가될수록 결정립도, 2차수지상간격 및 성분편석이 현저하게 감소됨이 확인되었다. 그러나 이 비가 8이상이 되면, 미용해 내부냉금이 발생되고, 내부냉금의 효과는 급속히 감소되었다. 순Al 및 Al-(1,2,3wt%)Cu 합금에서 최대 내부냉금 효과를 얻을 수 있는 적정 주괴직경/내부냉금직경의 비는 $750^{\circ}C$주입온도에서는 8이었다.
In recent years, Magnesium (Mg) and its alloys have become a center of special interest in the automobile industry. Due to their high specific mechanical properties, they offer a significant weight saving potential in modern vehicle constructions. Most Mg alloys show very good machinability and processability, and even the most complicated die-casting parts can be easily produced. The die casting process is a fast production method capable of a high degree of automation for which certain Mg alloys are ideally suited. In this study, step-dies and flowability tests for AM50 were performed by die-casting process according to various combination of casting pressure and plunger velocity. We were discussed to velocity effect of forming conditions followed by results of microstructure, FESEM-EDX, hardness and tensile strength. Experimental results represented that the conditions of complete filling measured die-casting pressure 400 bar, 1st plunger velocity 1.0 m/s and 2nd plunger velocity 6.0 m/s. The increasing of 2nd plunger velocity 4.0 to 7.0 m/s decreased average grain size of $\alpha$ phase and pore. It was due to rapid filling of molten metal, increasing of cooling rate and pressure followed by increased 2nd plunger velocity. The pressure should maintain until complete solidification to make castings of good quality, however, the cracks were appeared at pressure 800bar over.
The vacuum die casting is a promising candidate of the stamping process for fabrication of fuel cell bipolar plate due to its advantages, such as precision casting, mass production and short production time. This study proposes vacuum die casting process to fabricate bipolar plates in fuel cell. Bipolar plates were fabricated under various injection conditions such as molten metal temperature and injection velocity. Also, according to injection velocity conditions, simulation results of MAGMA soft were compared to the experimental results. In case of melt temperature $650^{\circ}C$, misrun occurred. When the melt temperature was $730^{\circ}C$, mechanical properties were low due to dendrite microstructure. Injection velocity has to set at more than 2.0 m/s to fabricate the sound sample. When melt temperature, injection velocity (Fast shot), and vacuum pressure are $700^{\circ}C$, 2.5 m/s and 30 kPa respectively, sample had good formability and few casting defects. Simulation results are mostly in agreement with experimental results.
본 논문에서는 YIG 발진기(YTO)를 사용한 산업용 FM-CW 마이크로파 거리계를 설계 제작하여, 그 측정 겸과를 제시하였다.YTO는 주파수 선형성이 매우 우수하므로 거리계의 구성에서 별도의 선형화 장치를 필요로 하지 않는다. 운용환경 주변의 장애물로부터 발생되는 반사 선호를 제거하기 위해서 중간주파 선호에 디지털 대역통과 필터를 적용하였다. 이를 위해서 Kaiser window를 사용한 FIR 필터가 설계되었다. 거리 측정 테스트는 4 40m까지 측정할 수 있는 야외 시험장에서 1m 간격으로 실시되었으며, 측정오차의 표준편차가2.33 cm인 측정 결과플 얻었다 본 논문에서 제작된 마이크로파 거리계는 제철소의 용선 운반 차량과 같이 사람이 접근하기 어 려운 산업 시설에서 거리측정용으로 사용될 수 있다
두께 10$\mu\textrm{m}$ 이하의 코발트계 극박형 비정질합금의 진공중 용탕급냉방법에 의한 제조조건과 자기적 특성에 대해 연구되었다. 구리 냉각롤의 회전 선속도를 55 m/s로 하였을 때, 0.05 kgf/cm2 이하의 용탕분사압 조건에서 극박형 리본이 얻어졌다. 합금 두께는 용탕분사 가스압력의 감소에 비례하여 직선적으로 감소하였으며, 이와 동시에 폭의 감소도 함께 일어났다. 이는 극박형 합금을 만들기 위해 용탕분사압을 극단적으로 감소시키면 노즐구의 양단부에서 용융금속과 노즐 사이의 마찰효과가 크게 나타나 유효분사압이 현저히 감소하는 데에 기인하는 것으로 해석되었다. 저주파(1 kHz) 실효투자율은 대략 2차 함수의 관계로 리본 두께의 감소에 따라 저하되었다. 반면 보자력은 두께의 감소에 반비례하여 증가하였는데, 이들 현상은 거의 전적으로 표면효과의 증대에 의한 자벽이동의 억제에 그 원인이 있는 것으로 판단되었다. 그러나 고주파(1 MHz) 실효투자율은 두께의 감소에 따라 증가하였는바 이는 와전류 발생이 억제되어 자기장 방향으로의 자화회전이 보다 용이해지기 때문으로 생각되었으며, 결과적으로 극박화에 의해 MHz 대역에서 우수한 저손실 성질을 나타내는 자심 특성의 실현이 가능하였다.
초합금의 진공정밀주조시에 진공하에서 용해한 합금을 $1000~1700^{\circ}C$로 가열한 세라믹 주형에 주입하고 난 후, 용탕이 장시간 주형안에 노출됨으로써, 주형의 고온강도가 높아야 하므로 고품위의 주형재를 사용하여 왔으나, 저품위의 값싼 소재를 사용하여 고품위의 주형과 동등한 효과를 갖게 하고자 주형내의 Silica 함량을 조절하였다. 그 결과 SiO2 첨가량이 7.7wt.%일 때, 다른 시험편에 비해 소성강도와 고온강도가 10-55%가량 증가 하였다. 따라서 일반적으로 정밀주조 주형으로 사용하는 용융알루미나와 colloidal silica의 혼합비를 제어하여 단결절 주조용 주형을 개발하였다.
The curved blocks which compose the bow and stem of a ship contain many skewed joints that are inclined horizontally and vertically. Most of these joints have a large fitness error and are continuously changing their form and are not easily accessible. The welding position and parameter values should be appropriately set in correspondence to the shape and the inclination of the joints. The welding parameters such as current, voltage, travel speed, and melting rate, are related to each other and their values must be in a specific limited range for the sound welding. These correlations and the ranges are dependent up on the kind and size of wire, shielding gas, joint shape and fitness. To determine these relationships, extensive welding experiments were performed. The experimental data were processed using several information processing technologies. The regression method was used to determine the relationship between current voltage, and deposition rate. When a joint is inclined, the weld bead should be confined to a the limited size, inorder to avoid undercut as well as overlap due to flowing down of molten metal by gravity. The dependency of the limited weld size which is defined as the critical deposited area on various factors such as the horizontally and vertically inclined angle of the joint, skewed angle of the joint, up or down welding direction and weaving was investigated through a number of welding experiments. On the basis of this result, an ANN system was developed to estimate the critical deposited area. The ANN system consists of a 4 layer structure and uses an error back propagation learning algorithm. The estimated values of the ANN were validated using experimental values.
Strip casting process is a new technology that makes a near net shape thin strip directly from molten metal. With this process, a large amount of energy and casting cost could be decreased from the abbreviation of reheating and/or hot rolling process. Ductile cast iron which has spheroidal graphite in the matrix is the most commercial and industrial material, because of its supreme strength, toughness, and wear resistance etc. But it cannot be produced to the thin strip owing to difficulty in rolling of ductile cast iron. In this study, ductile cast iron strips are produced by the twin roll strip caster, with different chemical compositions of C, Si, and Mn contents. And then heat-treated, microstructures and mechanical properties are examined. The microstructures of as-cast strip are that of white cast iron which consists of the mixture of cementite and pearlite, but the equiaxed crystal zone of the pearlite or segregation zone of cementite exists in the center region of the strip thickness, which cannot be observed in the rapidly solidified metallic mold cast specimens. This structure is supposed to be formed from the thermal distribution of strip and the rolling force. Comparing with the structures of each strips after heat treatment, increasing Si content makes smaller spheroidal graphite and more compact in the matrix, furthermore the less of Mn content makes the ferrite matrix be obtained clearer and easier. As a result of the tensile test of graphitization heat-treated strips, the yield strengths are about 250 MPa, the tensile strengths are about $430{\sim}500$ MPa, and the elongations are about $10{\sim}13%$. In the case of the strip which has the smaller and more compact spheroidal graphite in the ferrite matrix, the higher tensile strength and better drawability could be obtained.
Mechanical properties of ($10%Al_2O_3{\cdot}SiO_2+5%Ni$)/Al hybrid composites fabricated by the reaction squeeze casting were compared with those of ($15%Al_2O_3{\cdot}SiO_2$)/Ai composites. Al-Ni intermetallic compounds ($10{\sim}20 {\mu}m$) formed by the reaction between nickel powder and molten aluminum were uniformly distributed in the Al matrix. These intermetallic compounds were identified as $Al_3Ni$ using X-ray diffraction analysis and they resulted in beneficial effects on room and high temperature strength and wear resistance. Microhardness values of ($10%Al_2O_3{\cdot}SiO_2+5%Ni$)/Al hybrid composite were greater by about 100Hv than those of ($15%Al_2O_3{\cdot}SiO_2$)/Al composite. Wear resistance of ($10%Al_2O_3{\cdot}SiO_2+5%Ni$)/Al hybrid composites was superior to that of ($15%Al_2O_3{\cdot}SiO_2$)/Al composites regardless of the applied load. While tensile and yield strength of ($10%Al_2O_3{\cdot}SiO_2+5%Ni$)/Al hybrid composites were greater at room temperature and $300^{\circ}C$, strength drop at high temperature was much smaller in hybrid composites.
절단 정반에 드로스가 과도하게 부착되면 강판의 수평 레벨에 차이가 발생하게 되어 절단 정도가 저하되며 절단 과정에서 발생하는 비산먼지, 분진, 흄 등의 집진 효율이 저하되어 작업 환경이 악화된다. 또한, 절단 과정에서 발생하는 철 용융물들이 정반 위로 비산되어 장비 및 제품의 손상이 발생할 수도 있다. 본 연구에서는 절단 정반에 부착되는 드로스의 제어를 통해 절단 정도 향상, 작업 환경 개선, 장비와 제품의 손상 방지, 절단 정반의 잦은 교체 비용 및 인력과 장비의 유휴시간 절감 등 생산성 향상에 기여하고자 하였다. 연구 방법으로는 우선, 강판 절단 시 발생하는 철 용융물로 인한 드로스가 정반에 부착되는 특성을 파악하기 위해 일련의 절단 실험을 수행하였다. 실험 결과를 토대로 절단 정반에 부착된 드로스를 효과적으로 제거하기 위한 장비의 개념 설계를 수행하고 사전 테스트를 통해 적용 가능성을 검토하였다. 최종적으로, 상세 설계를 통해 드로스 제거 시스템 및 운용 알고리즘을 개발하였으며 대형 플라즈마 아크 절단 장비에 설치 및 장기간의 현장 테스트를 통해 그 유용성을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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