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한국주조공학회지 (주조) update

JOURNAL OF THE KOREAN FOUNDRYMENS SOCIETY

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수록정보
수록범위 : 1권1호(1981)~41권2호(2021) |수록논문 수 : 2,074
한국주조공학회지 (주조)
41권2호(2021년 04월) 수록논문
최근 권호 논문
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KCI등재

1진공 원심 주조를 이용한 Ti-48Al-2Cr-2Nb 합금 터보차저 터빈휠 제작

저자 : 박성준 ( Sung Joon Pak ) , 주형규 ( Heongkyu Ju )

발행기관 : 한국주조공학회 간행물 : 한국주조공학회지 (주조) 41권 2호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 127-131 (5 pages)

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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.

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2소형 고철 장입재를 활용한 신속 저에너지 주철 용해 - Part II. 저주파 용해로 적용 및 에너지 측면 특징

저자 : 이상환 ( Sang-hwan Lee )

발행기관 : 한국주조공학회 간행물 : 한국주조공학회지 (주조) 41권 2호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 132-138 (7 pages)

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본 연구에서는 16t/h 저주파 유도 용해로에서 주철의 용해 시, 생압고철(Press Scrap)과 파쇄고철(Shredded Scrap)을 사용함에 따른 에너지 원단위(Power Basic Unit)를 비교하였다. 생압고철 대신 파쇄고철을 장입하면, 에너지 원단위가 약 5% 향상되는 것으로 확인되었다. 고철의 형상, 크기에 따른 에너지 측면 특징과 용해로 크기의 영향을 고찰하였다. 마지막으로 본 기술의 활용성을 제고하기 위한 전략을 제안하였다.


In this study, the power basic units to produce cast iron by using the press and shredded scrap are compared in 16t/h low-frequency induction melting furnace. Charging the shredded scrap instead of the press scrap was confirmed that the power basic unit is improved by about 5%. The energy characteristics according to the shape and size of scrap steel and the effect of the furnace size were investigated. Finally, the strategy to improve the utilization of this technology was proposed

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3타이타늄 스크랩을 활용한 페로-타이타늄 전처리 공정 적용 모합금 주조

저자 : 이초롱 ( Cho-long Lee ) , 박종범 ( Jong-bum Park ) , 강태웅 ( Tae-woong Kang ) , 민태식 ( Tae-sik Min ) , 전수혁 ( Soo-hyeok Jeon ) , 노윤경 ( Yoon-gyeong Ro )

발행기관 : 한국주조공학회 간행물 : 한국주조공학회지 (주조) 41권 2호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 139-143 (5 pages)

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타이타늄 합금 중 페로-타이타늄은 철강 업계에서 철강과 스테인리스강을 생산하는데 사용되는 주요 첨가물이다. 본 연구에서는 고품질의 페로-타이타늄 합금을 주조하기 위해 경제적인 면을 고려한 저비용 타이타늄 스크랩을 활용하고자 하였다. 먼저 재활용 타이타늄 스크랩의 표면에 형성되어 있는 절삭유 및 불순물을 제거하기 위한 최적의 전처리 공정을 연구하였다. 일반적인 세척 방법인 산이나 유기용제는 세척이 용이하나 환경적으로 문제가 되므로 친환경적인 방법을 고안하여 적용하고자 하였다. 또한, 타이타늄 스크랩을 활용하여 고품질의 페로-타이타늄 잉곳을 제조하고 성분 분석을 통해 불순물과 특성을 상용 소재 규격과 비교 분석하였다.


A type of titanium alloy, ferro-titanium, is the main material used to manufacture steel and stainless steel. Considering economic aspects, ferro-titanium ingots are intended to be manufactured using low-cost titanium scrap, and the best pretreatment process for removing impurities from recycled titanium scrap surfaces was studied here. Instead of ordinary acid or organic solvents, ecofriendly methods were researched and applied, and chip scrap materials were used. A high-quality ferro-titanium ingot was manufactured from titanium scrap after a pretreatment process was applied, and the impurities and properties were analyzed and compared with commercial material standards through a component analysis.

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4국내 주조산업 현황조사

저자 : 조민수 ( Minsu Cho ) , 이지숙 ( Jisuk Lee ) , 이상환 ( Sanghwan Lee ) , 이상목 ( Sangmok Lee )

발행기관 : 한국주조공학회 간행물 : 한국주조공학회지 (주조) 41권 2호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 144-152 (9 pages)

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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.

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