Original Article
  • Fabrication Condition of Al/Al2O3 Metal Matrix Composites for Lightweight Engine
  • Y.C. Yang, J.I. Song, H.D. Bong, K.S. Han
  • 엔진경량화용 Al/Al2O3 금속복합재료의 제조조건
  • 양유창(정회원,포항공과대학 기계공학과), 송정일(정회원,포항공과대학 기계공학과), 봉하동(정회원,포항공과대학 기계공학과), 한경섭(정회원,포항공과대학 기계공학과)
Abstract
최근 자동차업계를 중심으로 경량화재료에 대한 관심이 고조되고 있으며, 금속복합재료(MMCs)는 기존의 알루미늄합금에 비해 우수한 기계적성질, 고온 안정성, 열전도성, 내피로성 및 내마모성 등으로 피스톤, 커넥팅로드 등의 지동차 부품에 응용되고 있다. 본 연구에서는 자동차용 피스톤 재료를 복합재료로 대치하기 위한 기초연구로서 피스톤용 알루미늄 합금인 AC8A에 Al2O3를 보강한 금속복합재료의 제조조건에 대해 살펴보았다. 금속복합재료의 기계적 성질에 중요한 영향을 미치는 예비성형체는 2차가공이 가능하고 용침시 용첨시 충분한 압축강도를 가져야 하며, 건조시간의 단축 및 섬유가 응집이 없이 균일하게 분포해야만 하는데, 이러한 요구조건을 만족하는 양호한 예비성형체를 제조하기 위하여 진공압추출, 초음파건조, 유기성형제 혼합 등의 다양한 제조방법을 이용하여 예비성형체를 제조한 후 제조방법에 따른 미세조직을 관찰하였다. 금속복합재료의 제조방법으로는 대량생산과 국소보강의 잇점 때문에 가압용침법을 사용하였고, 가압력, 용탕온도, 예비성형체 온도, 금형의 온도 등 복합재료의 물성에 중요한 영향을 미치는 가압용침법의 여러 변수들에 대한 복합재료의 인장강도 시험을 통해 최적의 제조조건을 실험적으로 구하였다.

최근 자동차업계를 중심으로 경량화재료에 대한 관심이 고조되고 있으며, 금속복합재료(MMCs)는 기존의 알루미늄합금에 비해 우수한 기계적성질, 고온 안정성, 열전도성, 내피로성 및 내마모성 등으로 피스톤, 커넥팅로드 등의 지동차 부품에 응용되고 있다. 본 연구에서는 자동차용 피스톤 재료를 복합재료로 대치하기 위한 기초연구로서 피스톤용 알루미늄 합금인 AC8A에 Al2O3를 보강한 금속복합재료의 제조조건에 대해 살펴보았다. 금속복합재료의 기계적 성질에 중요한 영향을 미치는 예비성형체는 2차가공이 가능하고 용침시 용첨시 충분한 압축강도를 가져야 하며, 건조시간의 단축 및 섬유가 응집이 없이 균일하게 분포해야만 하는데, 이러한 요구조건을 만족하는 양호한 예비성형체를 제조하기 위하여 진공압추출, 초음파건조, 유기성형제 혼합 등의 다양한 제조방법을 이용하여 예비성형체를 제조한 후 제조방법에 따른 미세조직을 관찰하였다. 금속복합재료의 제조방법으로는 대량생산과 국소보강의 잇점 때문에 가압용침법을 사용하였고, 가압력, 용탕온도, 예비성형체 온도, 금형의 온도 등 복합재료의 물성에 중요한 영향을 미치는 가압용침법의 여러 변수들에 대한 복합재료의 인장강도 시험을 통해 최적의 제조조건을 실험적으로 구하였다.

Keywords: Metal Matrix Composites, Organic Binder, Microwave Drying, Preform, Squeeze Casting Method.

Keywords: 금속복합재료, 유기성형제, 초음파건조, 예비성형체, 가압주조법.

This Article

  • 1995; 8(1): 22-33

    Published on Feb 28, 1995

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