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반응고성형법에 의한 고기능 주철의 개발

전문가 제언
○ 고상과 액상이 공존하는 슬러리(slurry) 상태의 금속을 응고와 동시에 성형하는 반응고성형법(SSF: Semi-Solid Forming)은 1970년대 초에 그 원리가 알려진 이래 지금까지 많은 연구결과에서 성형품의 치밀한 조직과 우수한 기계적 특성을 비롯하여 여러 가지 장점이 입증되어 왔다.

○ 실용적 측면에서는 알루미늄 합금이나 마그네슘 합금과 같은 저융점 경합금에 일부 적용되고 있는 정도로서 SSF법이 갖는 여러 가지 장점에 비하면 산업적 응용은 그리 활발하지 못한 편이며 융점이 높은 철강재료에 대하여는 아직 실용 예가 보고되고 있지 않다.

○ SSF법의 산업적 응용이 지체되고 있는 이유로는 알루미늄과 같은 경합금의 경우 반응고성형용 빌릿을 만들어 이를 재가열하여 성형하므로 다이캐스팅에 비하여 제조비용이 들기 때문이며, 철강재료의 경우에는 고/액 공존상의 유변학적 특성(thixotropy)이 불명하고 융점이 높아 장치상의 문제와 함께 고상율의 제어가 어렵기 때문이다.

○ SSF법의 일종인 딕소성형법(Thixoforming)은 주조기술과 단조기술의 장점을 결합한 성형법으로 마그네슘 부품의 제조에 적용되고 있는데 최근 독일에서 딕소성형법을 철강재료에 적용하여 커넥팅 라드, 펌프 하우징, 댐퍼 브래킷 등과 같은 철강부품의 시제품 제조에 성공하고 있으나 품질의 재현성 확보에는 아직 문제가 있다.

○ 본 보고에서 주철의 제조에 적용하고 있는 SSF법은 경사냉각판을 하강하면서 응고하는 고상과 액상의 혼합 슬러리를 금형에서 가압하여 주조 하는 방법으로 종래의 주철품에서는 기대할 수 없는 높은 인장강도와 연성을 얻고 있어 고급 철강주조품의 제조에 응용이 기대된다.

○ 경사냉각판을 이용하는 SSF법은 액상과 고상을 혼합하는 종래의 교반법을 사용하지 않는 점에서 창의적인 방법이나 이의 실용화에는 고상율의 제어 문제, 금형의 재질문제가 기술적으로 해결되어야 하며 가압주조에 수반하는 비용문제도 면밀히 검토되어야 할 것이다.
저자
Mitsuharu Takita
자료유형
학술정보
원문언어
일어
기업산업분류
재료
연도
2008
권(호)
13(5)
잡지명
?と鋼 
과학기술
표준분류
재료
페이지
276~282
분석자
심*동
분석물
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