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        • KCI등재

          국내 주조산업 현황조사

          조민수 ( Minsu Cho ), 이지숙 ( Jisuk Lee ), 이상환 ( Sanghwan Lee ), 이상목 ( Sangmok Lee ) 한국주조공학회 2021 한국주조공학회지 Vol.41 No.2

          세계 주조산업의 현황 분석을 바탕으로 최근 20년간의 한국 주조산업의 국제경쟁력을 살펴보았다. 한국 주물 총 생산량은 252만톤, 1업체당 생산량인 주물 생산성은 2,831톤으로 모두 세계 8위이고, 3년 전에 비해 총 생산량은 한 순위 내려간 상황이고, 주물생산성은 순위를 유지하고 있다. 한국은 10대 주물강국 중 유일하게 생산량이 감소한 국가로 분석된다. 세계 상황과 비슷하게 한국의 주물제품은 회주철 38%, 구상흑연주철 31%, 알루미늄 15%, 주강 9%로 구성된다. 본 조사에서는 한국의 주조산업 통계를 얻기 위해 2020년 4월부터 약 9개월간의 용역사업을 실시하였다. 한국 표준 산업분류에 의해 각종 통계조사와 표본 심층조사를 통하여 국내 주조산업의 다양한 내용을 평가하였다. 각 기업체의 수와 지역별 분포, 종사자 수와 외국인 비율, 각 직능별 분포도 확인하였고, 기업 규모에 따른 R&D 투자현황도 살펴보았다. 그와 함께 주조산업의 버는 힘을 측정하기 위해 매출액, 수출액, 영업 및 순수익률 등을 분석하였다. 또한 각 기업에서 중점적으로 활용하는 공정에 따라 주조산업을 세분하여 분류하고, 각 공정별 매출, 수출, 수익률 현황도 파악하여, 활용 공정별 현황도 기초 조사하였다. 이러한 자료를 바탕으로 국내주조산업이 지속성장하기 위한 다음과 같은 분야에 대해 다양한 제언을 제시하였다; 세계 순위, 한계 기업 구조조정, 국내 기술인력 양성, 기업규모별, 공정별 차별화된 지원정책. Based on the analysis of the current state of the world's foundry industry, we looked at the international competitiveness of Korea's foundry industry for the past 20 years. Korea's total foundry production is 2.52 million tons, and the production per company (so-called productivity) is 2,831 tons, which is the eighth largest in the world and down one position for the case of total foundry production, while productivity remains its position compared to three years ago. Korea is the only one of the top 10 foundry to see a decline in production. Similar to the global situation, Korean products consist of 38% of grey csat iron, 31% of ductile cast iron, 15% of aluminum, and 9% of cast steel. In order to obtain statistics on Korea's foundry industry, the survey conducted a service project for approximately nine months from April 2020. Various statistical surveys and sample in-depth surveys by the Korean standard industry class were evaluated for various contents of the domestic casting industry. We also looked at the number of companies, the distribution by region, the number of workers and the percentage of foreigners, and the distribution of each job, as well as the R&D investment status according to the size of the enterprise. Together, sales, exports, sales and various profit ratios were analyzed to measure the earning power of foundry industry. In addition, the classification by grouping the foundry industry according to the process utilized by focusing on each company, and to determine the sales, exports, and yield status for each process was also investigated on the basis. Based on these data, the domestic foundry industry has presented a variety of offers for the following issues for sustainable growth; global ranking, marginal corporate restructuring, training of domestic technical people, differentiated support policies by company size and process.

        • KCI등재

          Development of an Integrated Simulation System and its Application to Casting Design

          Lee,Young,Chul,Hong,Chun,Pyo,Choi,Jeong,Kil 한국주조공학회 1997 한국주조공학회지 Vol.17 No.6

          주조방안설계를 위한 pre-processor, main-solver 그리고 post-processor로 구성된 통합 응고해석 시스템을 개발하였다. Pre-processor는 퍼스널 컴퓨터에서 사용되는 상용 CAD 프로그램인 AutoCAD를 사용하였다. Main-solver는 주조과정중의 충진거동을 해석한 유동해석 프로그램과 3차원 열전달 응고해석을 통합하여 냉각수 시스템으로 제어되는 금형 반복주조법에서의 응고양상을 해석할 수 있다. Post-processor는 cavity내의 용탕충진거동, 주형내의 온도분포, 응고시간등을 3차원 그래픽으로 처리할 수 있게 설계하였다. 개발된 시스템의 현장적용 가능성을 검증하기 위하여 대형주강 밀하우징, 자동차휠 주조용품, 밸브블럭등의 시제품의 열유동해석에 적용하였다. 본 연구에서 개발된 CastDesigner는 중소기업형 주조현장에서 PC용 CAD/CAE system 구축을 통한 최적주조방안 설계용 열유동해석 프로그램으로 사료된다.

        • KCI등재

          진공 원심 주조를 이용한 Ti-48Al-2Cr-2Nb 합금 터보차저 터빈휠 제작

          박성준 ( Sung Joon Pak ), 주형규 ( Heongkyu Ju ) 한국주조공학회 2021 한국주조공학회지 Vol.41 No.2

          고온 환경에 대한 우수한 특성을 바탕으로 산업 장비의 고온 재료에 Ti-48Al-2Cr-2Nb 합금이 사용된다. 본 연구에서는 Ti-48Al-2Cr-2Nb 합금 터보 차저 터빈 휠을 진공 원심 주조 방법으로 제작했다. 알루미나 몰드를 이용한 원심 주조시 터보 차저 터빈 휠 블레이드의 미스런 불량을 방지하기 위한 조건을 조사하였다. 진공 원심 주조로 제조된 합금의 미세 구조는 광학 현미경(OM), 마이크로 비커스 경도 분석기 (HV), X- 선 회절 (XRD) 및 SEM-EDS로 연구하였다. 주조된 Ti-48Al-2Cr-2Nb 합금의 경도 및 SEM-EDS 결과는 산화층 (α- 케이스)의 두께가 일반적으로 50μm 미만임을 보여주었다. 예열 온도 1,100℃, RPM260, 게이트 크기가 큰 알루미나 몰드의 경우 미스런 불량이 거의 없었다. 따라서 높은 예열 온도, 중간 RPM, 큰 게이트 크기 및 알파 케이스 형성 억제를 위한 알루미나 몰드를 통해 미스런이 적은 Ti-48Al-2Cr-2Nb 합금 터보 차저 터빈 휠을 얻을 수 있음을 확인했다. Based on its good compatibility with high-temperature environments, the Ti-48Al-2Cr-2Nb alloy is used for high-temperature materials of industrial equipment. In this study, a Ti-48Al-2Cr-2Nb alloy turbocharger turbine wheel was fabricated by a vacuum centrifugal casting method. The conditions that prevent misrun defects of the turbocharger turbine wheel blade from centrifugal casting using alumina molds were investigated. The microstructure of the alloy prepared by vacuum centrifugal casting was studied by means of optical microscopy (OM), with a micro-Vickers hardness analyzer (HV), by X-ray diffraction (XRD) and by SEMEDS. The HV and SEM-EDS examinations of the as-cast Ti-48Al-2Cr-2Nb alloy showed that the thickness of the oxide layer (α- case) was typically less than 50 μm. At a high preheating temperature of 1,100℃, a moderate RPM of 260, and with an alumina mold with a large gate size, there were almost no misrun defects. Therefore, it was confirmed that a Ti-48Al-2Cr-2Nb alloy turbocharger turbine wheel with fewer misrun defects could be achieved through a high preheating temperature, a moderate RPM, a large gate size and an alumina mold to suppress the formation of alpha-case components.

        • KCI등재

          논문 : 고압 금형 주조용 Al-4 wt%Mg-0.9 wt%Si계 합금의 인장특성에 미치는 Fe, Mn함량의 영향

          김헌주 ( Heon Joo Kim ) 한국주조공학회 2013 한국주조공학회지 Vol.33 No.3

          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 α-Al, Mg2Si, α-Al12(Fe,Mn)3Si and β-Al5FeSi. As Fe content of Al-4 wt%Mg-0.9 wt%Si alloy system increased from 0.15 wt% to above 0.3 wt%, β-Al5FeSi compound appeared. When Mn content of the alloy increased from 0.3 wt% to 0.5 wt%, morphology of plate shaped β-Al5FeSi compound changed to chinese script α-Al12(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, β-Al5FeSi 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 β-Al5FeSi phase to chinese script, α-Al15(Mn,Fe)3Si2 phase shape-modified from with high Mn/Fe ratio of the alloy.

        • KCI등재

          주조용 코발트기 초내열합금의 열처리에 따른 기계적 특성 변화

          김인수,최백규,정중은,도정현,정인용,조창용 한국주조공학회 2018 한국주조공학회지 Vol.38 No.5

          The effects of a heat treatment on the carbide formation behavior and mechanical properties of the cobalt-based superalloy X-45 were investigated here. Coarse primary carbides formed in the interdendritic region in the as-cast specimen, along with the pre- cipitation of fine secondary carbides in the vicinity of the primary carbides. Most of the carbides formed in the interdendritic region were dissolved into the matrix by a solution treatment at 1274oC. Solutionizing at 1150oC led to the dissolution of some carbides at the grain boundaries, though this also caused the precipitation of fine carbides in the vicinity of coarse primary carbides. A solution treatment followed by an aging treatment at 927oC led to the precipitation of fine secondary carbides in the interdendritic region. Very fine carbides were precipitated in the dendritic region by an aging heat treatment at 927oC and 982oC without a solution treat- ment. The hardness value of the alloy solutionized at 1150oC was somewhat higher than that in the as-cast condition; however, var- ious aging treatments did not strongly influence the hardness value. The specimens as-cast and aged at 927oC showed the highest hardness values, though they were not significantly affected by the aging time. The specimens aged only at 982oC showed out- standing tensile and creep properties. Thermal exposure at high temperatures for 8000 hours led to the precipitation of carbide at the center of the dendrite region and an improvement of the creep rupture lifetimes.

        • KCI등재
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          급냉 연속 주조된 페라이트 스테인레스강 판재의 조직 및 인장성질에 미치는 Cr 함량의 영향

          오명석,전병완,이태행,조성석 한국주조공학회 1988 한국주조공학회지 Vol.8 No.1

          Using the twin-roller type melt-quenching technique, we investigated the effect of Cr content on the microstructure and tensile properties of ferritic stainless steels, whose thickness is 0.5㎜ has been investigated. In this experiment, the three kinds of ferritic stainless steels has been used. The predicted cooling rates of melt-quenched ferritic stainless steels were not changed, even the Cr content increases up, to 25%. The metastable phase of the melt-quenched ferritic stainless steels were changed depending upon the car Cr content. In case of 17% Cr steel, the metastable phase was martensite and in case of 20 and 25% Cr steel, the metastable phase was austenite. After heat treatment, the tensile properties of the melt-quenched stainless steels are better than those of conventional ferritic stainless steels.

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