응고 메커니즘
주조 과정에서 용융 금속이 액체 상태에서 고체 상태로 전환될 때 주조품의 응고가 발생합니다. 이 프로세스는 크게 세 가지 메커니즘으로 분류될 수 있습니다.핵생성, 수지상 성장, 그리고입자 구조 형성. 핵형성 동안 액체 금속 내에 작은 고체 입자가 형성됩니다. 이 핵은 수지상 구조로 성장하여 나무와 같은 패턴으로 분기됩니다. 최종 결정립 구조는주물이러한 수상돌기의 성장과 냉각 환경과의 상호작용에 의해 결정됩니다.
각종 합금의 응고
다양한 합금은 화학적 조성과 열적 특성의 영향을 받아 독특한 방식으로 응고됩니다.
알루미늄 합금: 알루미늄 합금은 일반적으로 높은 유동성을 나타내어 복잡하고 얇은 벽의 주조가 가능합니다. 이들의 응고는 종종 미세한 등축 입자 구조의 형성을 수반합니다. 그러나 알루미늄 합금은 수축 다공성과 열간 찢어짐이 발생하기 쉬우며 이는 주조 품질에 영향을 미칠 수 있습니다.
철분과강철 합금: 주철은 탄소 함유량이 높아 복잡한 구조로 응고되어 흑연편이나 단괴를 형성합니다. 강철 합금의 응고에는 냉각 시 페라이트와 펄라이트로 변하는 오스테나이트 수지상 결정의 형성이 포함됩니다. 냉각 속도와 합금 조성은 주물의 입자 구조와 기계적 특성에 큰 영향을 미칩니다.
구리 합금: 황동, 청동 등의 구리합금은 원주형 또는 등축형 결정립 구조로 응고됩니다. 이러한 합금은 응고 중에 합금의 서로 다른 원소가 분리되어 주물 내의 조성과 특성이 변하는 편석 현상이 발생하기 쉽습니다.


응고와 주조품질의 관계
합금의 응고 거동은 주조 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 다공성, 분리 및 열간 인열과 같은 결함을 최소화하려면 균일하고 제어된 응고 공정이 필수적입니다. 예를 들어, 급속 냉각은 미세한 입자를 형성하여 주조품의 기계적 특성을 향상시킬 수 있습니다. 반대로, 천천히 냉각하면 입자가 거칠어지고 결함에 대한 민감성이 높아질 수 있습니다.
응고시간과 속도
응고 시간과 속도는 주물의 크기, 모양, 금형 재료의 열적 특성 등의 요인에 의해 영향을 받습니다. 응고 시간은 전체 주조물이 액체에서 고체로 전환되는 데 필요한 시간이며, 응고 속도는 이러한 전환이 발생하는 속도를 나타냅니다.
더 빠른 응고 속도는 일반적으로 용융 금속에서 열을 빠르게 추출하는 냉각 금형 사용과 같은 기술을 통해 달성됩니다. 그 결과 입자 구조가 더 미세해지고 기계적 특성이 향상됩니다. 그러나 지나치게 빠르게 냉각하면 열 응력과 균열이 발생할 수 있습니다. 따라서 응고 속도와 주조 품질 간의 최적의 균형을 달성하는 것이 중요합니다.
게시 시간: 2024년 10월 11일