Al-Si 합금 주조 실험(논문형식) SEM 및 EDS 분석 자료 포함

소개글

Al-Si 합금 주조 실험(논문형식) SEM 및 EDS 분석 자료 포함에 대한 보고서 자료입니다.

목차

제 1장 서론

제 2장 이론적 배경
　2.1 Al-Si 합금의 상태도와 미세조직
　2.2 Al-Si 합금의 주조시 가스 버블링의 효과
　2.3 Al-Si 합금의 개량화
　　2.3.1 개량화제를 이용한 Al-Si 합금의 개량화
　　2.3.2 열처리를 통한 Al-Si 합금의 개량화
　　2.3.3 개량화의 그 외의 방법들
　　2.3.4 Al-Si 합금에서 Fe와 Mn의 영향

제 3장 실험방법

제 4장 실험 결과 및 고찰

제 5장 결론

제 6장 참고문헌

본문내용

다.
다음으로 3번 시료(개량화제로써 Sr을 첨가)의 광학현미경 사진, SEM사진, EDS 분석 결과를 그림 25 ~ 27까지 나타내었다. 3번 시료의 경우에는 공정 Si의 조직의 모양과 크기가 확연히 달라진 것을 볼 수 있다. 1번 시료와 2번 시료에서 침상이었던 공정 Si의 조직이 구상화 되었으며, 크기 또한 미세해 진 것을 관찰할 수 있었다. 그림 25의 x500 또한 이론적 배경에서 고찰 하였듯이 1번과 2번 시편에 비해 증가된 기공의 양도 관찰 되었다.(그림 25의 x50) EDS상에서 분석된 성분은 크게 1번시료와 2번시료에서 나타난 것과 크게 다르지 않았다.
다음으로 그림 28 ~ 30에 순서대로 4번 시료(ALTAB Fe 장입)의 광학현미경 사진, SEM사진, EDS 분석 결과를 나타내었다.
그림 28과 29에 보여지는 것처럼 3번 시료에 침상의 조직이 추가된 것을 볼 수 있다. (그림 28의 x200과 x500의 동그라미) 이는 조직상으로만 보았을 때 3번시료에서 Sr로 인해 구상화된 공정 Si조직이 1번 시료와 2번시료에서 나타나는 침상의 조직으로 되돌아갔다고 판단할 수 있다. 하지만 그림 30의 EDS 분석 자료에 2번을 보면 Sr로 인해 구상화된 공정 Si조직은 그대로 존재하고, 3번에서 나타나는 Fe-Rich 금속간 화합물 조직이 추가된 것이라 판단할 수 있다. 또한 Fe와 Si, Al의 조성비를 보았을 때 이론적 배경에서 살펴본 것처럼 β-Al5FeSi 금속간 화합물이라고 판단할 수 있다.
다음은 마지막으로 5번 시료(ALTAB Mn 장입)의 광학현미경 사진, SEM 사진, EDS 분석 결과를 그림 31 ~ 33까지 나타내었다. ALTAB Mn을 용탕에 장입하여 용탕내 Mn의 농도가 1%가 되게 맞추었기 때문에 5번 시료의 화학조성은 Al- 7Si - 0.3Mg - (max)1.7Fe - 1Mn 이라고 생각 할 수 있으며(원 소재인 A356합금의 Fe함량이 max 0.2%이므로 시료 5의 조성을 max 1.7이라 표기하였다) 그림 31의 X50 사진의 동그라미 부분에서 볼 수 있듯이, 4번 시료에서 나타났던 조대한 침상의 Fe-Rich 금속간 화합물이 사라지고 구상화 되었지만 약간의 각이 있는 조직으로 변화한 것을 관찰할 수 있다. 이는 그림 33에 나타난 EDS 분석 사진의 3번을 보면 Mn이 Fe-Rich 금속간 화합물을 중화시킨 형태라 판단할 수 있다. 또한 3번 시료와 4번 시료에서 보였던 구상화된 공정 Si 조직이 다시 1번과 2번 시료처럼 거의 침상으로 되돌아 간 것을 볼 수 있는데 이도 또한 그림 33에 나타난 EDS 분석 사진의 2번을 보면 공정 Si이 맞다는 것을 확신시켜준다.
제 5장 결론
본 실험에서 Al-Si 합금인 A356 합금을 주조한 뒤 미세조직 분석 및 성분 분석을 실시하였다. 이로 인해 A356 합금 주조시 최종 주물에 미치는 여러 가지 변수들의 영향을 알 수 있었다.
첫 번째로, N2 가스 버블링은 문헌에서는 기공의 양을 감소시킨다고 보고하고 있었지만, 본 실험에서 10분의 시간이 너무 짧았던 탓인지 기공의 감소가 그렇게 눈에 띄게 관찰 되지는 않았다.
두 번째로, 개량화제로써 Sr을 첨가한 경우에 공정 Si의 조직이 침상에서 구상으로 변화된다는 점을 알 수 있었다. 또한 Sr은 주물의 기공의 양도 조금은 증가시킨다는 것도 알 수 있었다.
세 번째로, 불순물로써 Fe를 첨가하면 새로운 침상의 금속간 화합물이 생성되어 주물에 악영향을 끼친다는 것 또한 알 수 있었다.
네 번째로, 중화제로써 다시 Mn를 첨가하면 Fe로 인해 생긴 침상의 금속간 화합물이 약간 구상화되어 조금 각진 형태로 변화한다는 것을 알 수 있었다. 하지만 Mn은 Sr으로 인해 구상화된 공정 Si의 조직을 Sr을 첨가하기 전 침상의 조직으로 되돌린다는 것 또한 알 수 있었다.
제 6장 참고문헌
[1] Processing Molten Aluminum Part 1: Understanding Silicon Modification, David P. Kanicki / Wayne M. Rasmussen / American Foundrymen's society, Inc
[2] Processing Molten Aluminum Part 2: Cleaning UP Your Metal, David P. Kanicki / Wayne M. Rasmussen / American Foundrymen's society, Inc
[3]http://blog.daum.net/mgm999/1643214
[4] http://cafe.naver.com/metalhint
[5] Influence of Modification on the Solution Heat-Treatment Response of Cast Al-Si-Mg Alloys, H. J. Li / Shivkumar, X. J. Luo / D. Apllian
[6] effect of Sr on the microstructure of Al-Si casting alloys, ANETT KOSA, / ZOLTAN GASCI / JENO DUL
[7] 금속재료(조직과 성질을 주로 한), William F. Smith - 한봉희 역, Mc Graw Hill - 교보문고. 2011. 9 발행
[8] A Review on the Heat Treatment of Al-Si-Cu/Mg Casting Alloys - Chapter 4, A. M. A Mohamed / F. H. Samuel, http://dx.doi.org/10.5772/79832
[9] Structural Modification of Sand Cast Eutectic Al-Si Alloys with Sulfur/Sodium and Its Effect on Mechanical Properties, Chikezie W Onyia1 / Boniface A. Okorie2 / Simeon I. Neife2 / Camillus S. Obayi2
[10] Effect of Iorn in Al-Si Casting Alloys: A Critical Review, P.N Crepau

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Al-Si,   합금,   주조,   실험,   SEM,   EDS,   공정실험,   재료공정,   Al-Si주조실험