주조/ 응고 가공 연구실 주요 연구분야
 
+ 분사주조에 의한 복합재료의 성형제조
+ 급속응고법에 의한 신소재 개발
+ 고인성?고강도 알루미늄 합금 개발
+ Strip Casting에 의한 Al,Cu 합금 개발		 + 환경친화적 동합금설계 및 신가공법 개발
+ 플라즈마 이온처리에 의한 금속 표면 개질
+ ESR을 이용한 고품위 청정합금 제조
 
 
분사주조법(Spray Casting)
 
분사주조법은 고압의 불활성가스에 의해 용탕을 분사하여 기판 위에 적층성형시키는 적층성형공정이다.
 
+ 분사주조법의 장점

- 분산강화

- 조직(정출상, 결정립)의 미세화

- 고용도증가

- 균일한 상분포

- 편석상의 제거

+ 관련 연구분야

- SiC 입자강화 알루미늄 복합재료의 제조

- 이종금속(Steel/White metal) 접합

 
 
급속응고법(Rapid Solidification)
 
 
급속응고법은 용융금속의 열전달을 촉진시켜 약 102∼1010 K/s의 높은 냉각속도하에서 용융금속을 응고시키는 급냉응고법이다.
 
+ 급속응고법의 장점
- 과포화고용도 증대
- 비평형 결정질상 형성 혹은 유리질 금속 형성
- 조직의 미세화
+ 관련연구분야
- Melt spinning에 의한 Al-Be 합금제조
- Melt spinning에 의한 Al-Pb 합금제조
- Melt spinning에 의한 고속도공구강 제조
- Atomization에 의한 Al-Mg 합금제조
 
 
Ctrip Casting
 
Strip Casting법은 용융금속을 회전하는 롤에 주입하여 급냉 응고시키는 용탕압연 공정이다.
 
+ Strip Casting법의 장점
- 조직의 미세화 및 편석감소
- 생산공정 및 생산시간 단축
- 다품종 소량생산 적용 가능
- 난 가공성 소재의 제조가능
+ 관련 연구분야
- Al-Sn 합금(Metal Bearing)
- Cu-P-(Ag) 합금(Brazing filler metal)
- 인청동 합금
 
 
용탕압출법(Liquid Extrusion)
 
용탕압출법은 액상상태의 용탕을 직접 가압 압출하여 알루미늄 및 동합금의 봉 및 세선을 직접 제조할 수 있는 신공정 기술이다.
 
+ 용탕압출법의 장점
- 빠른 응고속도와 조직의 치밀화(가압효과)
- 주조조직의 파괴(열간압출 효과)
- 공정단축
- 낮은 소요 가압력
- 난 가공성 소재의 세선 제조 가능
+ 관련 연구분야
- 순알루미늄의 용탕압출
- 동 및 동합금의 용탕압출
 
 
고인성.고강도 알루미늄 합금
 
주조용 알루미늄 합금은 Al에 주조성 및 강도, 가공성을 향상시키기 위해 Si을 다량 첨가한 합금계로 Al-11.7wt%Si에서 이원계 공정을 이룬다. 이 합금계는 철계주물 다음으로 많이 쓰이는 주조재료로 고강도 경량소재에 대한 요구가 많은 수송기계용 소재로 각광받고 있다. 그러나, 초정 및 공정 Si의 개량처리, 탈가스처리, 취약한 금속간화합물의 제어 등에 대한 많은 연구개발에도 불구하고 인성 및 강도향상을 위한 연구개발이 요구된다.
 
+ 관련 연구분야
- A390 합금의 초정 Si 미세화
- AC8A/A356 합금의 공정 Si 개량처리
- Be 첨가에 의한 Fe계 금속간화합물 제어
 
 
플라즈마 표면개질처리
 
플라즈마 표면개질처리법은 N2, H2, O2, CH4, Ar 등의 glow discharge를 이용하여 Nitride (??-Fe4N,?-Fe2-3N) 및 Oxide (Fe2O3,Fe3O4))를 생성시킴으로써 내마모성, 내피로성, 내식성 등을 향상시키기위한 Thermochemical 공정이다. 자동차 및 선박 엔진용 부품 소재는 물론 각종 산업용 기계부품에 널리 적용되고 있으며, 스테인레스강이나 티타늄 합금에의 처리를 통해 Biomedical 재료나 군사용 금속소재의 표면경화처리에 적극 응용되고 있는 신개념의 표면처리법이다.
 
+ 관련 연구분야
- Stainless 강의 플라즈마 질화처리
- 소결강의 플라즈마 질화처리
- 탄소강의 플라즈마 질화처리
- 주철의 플라즈마 산/질화처리
- 고속도강의 플라즈마 질화처리
 
 
Optical Emission Spectroscopy
 
OES는 플라즈마 방전 상태를 분석하고 모니터 할 수 있는 강력한 In-situ 진단법으로 플라즈마 열화학공정(Plasma nitriding, Carburizing, Borid -ing, Sputtering, PECVD etc.)에 있어 활성종(Active Species)의 생성거동을 분석하여 각각의 Mechanism을 밝혀 낼 수 있는 유용한 수단으로써 광범위하게 응용되고 있다.
Active Species : N2+, N2, NH, H, O, O2+, C+
CH, C2, BCl, B, Ar
 
1. Plasma reactor 2. Anode 3. Cathode 4. Pumping
5. Window 6. Optical fiber 7. Monochromator 8. Mirror
9. Grating 10. PMT 11. Current-to-Voltage amplifier
12. Transient recorder 13. Personal Computer.
 
 
ECA Pressing
 
ECA Pressing(Equal-Channel Angular Pressing)은 단면적이 동일하고 일정한 각도를 이룬 두 통로 사이에 재료를 통과시킴으로서 재료에 변형을 가해 초미립 재료를 제조하는 극한가공(Severe Plastic Deformation)법이다.
 
+ ECAP의 장점
- 매우 높은 변형율로 변형가능
- 충진된 벌크형 재료 제조가능
- 균일한 초미립 재료 제조가능
+ 관련 연구분야
- 초미립 Pure-Zr의 제조
- 초미립 Zr 합금의 제조
 
 
Plasma Arc Remelting
 
Plasma Arc Remelting은 고전압 하에서 발생하는 Plasma Arc의 열(5,000∼50,000K)을 이용한 고품위 용해/정련법이다.
 

+ PAR의 장점
- 고융점 재료의 용해
- 산화되기 쉬운 재료의 용해
- 정련재의 가스농도 감소
- 합금원소의 기화방지
+ 관련 연구분야
- 원자로 피복관용 Zr-Nb 합금 개발
- 원자로 압력관용 Zr 합금 개발
 
 
ESR(ElectroSlag Remelting)
 
ESR은 Electric current가 슬래그를 통과하며 발생되는 저항열로 슬래그 및 모합금으로 제조된 전극을 용융시켜 용융 슬래그와 용융 금속간의 화학반응을 통해 금속을 정련하는 고품위 정련법이다.
 

+ ESR의 장점
- 주괴 편석방지
- 불순물제거
- 높은 주괴수율
- 수축공 및 기공 억제
+ 관련 연구분야
- Fe-Cr-Al 저항발열체 정련
- Kovar(Fe-Ni-Co) 저열팽창 합금 정련
 
 
용탕단조법(Squeeze Casting)
 
용탕단조법은 기계적 고압력을 이용하여 금형 Cavity로 용탕을 서서히 압입시킨 후 고압하에서 용탕을 응고시키는 가압성형공정이다.
 

+ 용탕단조법의 장점
- 탕도나 주탕시스템의 최소화로 인한 수율향상
- 주물표면의 미려함과 치수재현성 우수
- 기계적 성질 향상
- 주물의 수축 및 가스결함 제거
- 대표적 복합재료 제조법
+ 관련 연구분야
- 금속섬유 강화 복합재료 제조(Con-Rod)
- 내마모용 A390 합금(A/M Housing)
- 반응성 용탕단조(Ni preform Ni-aluminide)