일반기술

리드 타임 및 비용 절감을 위한 다출력 유도가열 공정의 응용

본 발명의 주요 내용은 다음과 같다. 지금까지 발표되어진 연구는 A356 및 A357의 다출력 유도가열 조건에 관해 조사한 것이 유일하고, 실제 공정 시간 및 생산 비용 절감을 위하여 고강도의 A319 소재를 이용한 다출력 유도가열에 관한 기술개발 사례는 보고되지 않고 있다. 또한, 다출력 유도가열 공정에 있어서 다출력 유도가열 조건이 구상화 조직에 미치는 영향을 조사한 보고는 아직까지 발표되지 않고 있다. 따라서, 본 발명에서는 반용융 성형공정에 필요한 A319 합금의 최적 다출력 유도가열 조건을 조사하기 위하여 유도로의 단계별 출력, 재가열 온도 등을 변수로 하여 재가열 조건에 따른 구상화 정도를 파악하였다. 특히 공정 시간 단축을 위한 유도로의 출력 변화에 초점을 맞추었다.본 발명의 기술적 특징은 다음과 같다. 이상의 다출력 유도가열 실험을 통해서 빌렛 전체의 온도분포 및 구상화는 단계별 출력 및 Th2 (두 번째 스텝에서의 유지 온도)에 크게 의존함을 알 수 있었다. Th2가 높을수록 표면 과열 현상 및 고상/액상의 편석현상이 증가하고, 고상입자에서의 응집현상이 촉진됨과 동시에 초정 α의 미세화보다는 성장과 합체에 의한 조대화 현상이 지배적으로 발생할 뿐만 아니라 고상입자 사이에 있는 액상영역이 시간이 지남에 따라 중력의 작용에 의하여 고상입자 사이로 유동하기 때문에 기공이 발생하여 바람직하지 못한 결과를 초래하였다. 본 발명에서 제안한 다출력 유도가열 조건의 적합성이 입증되었으며, 다출력 유도가열에서는 정확한 온도 제어와 시편의 균일한 온도분포를 위해서 높은 출력에서 빌렛을 공정온도 범위(공정온도보다 약 10℃정도 낮음)까지 급속 재가열하고, 낮은 출력에서 재용해 및 반경 방향으로 고상율의 균일화가 되도록 빌렛을 재가열해야 한다는 사실을 알 수 있었다.