배기 매니폴드용 박육 고규소 구상흑연주철의 내열 특성 (Heat Resistance Properties of Thin Section HiSiMo Ductile Iron for Exhaust Manifold)

서지정보

· 발행기관 : 한국동력기계공학회
· 수록지 정보 : 동력시스템공학회지 / 17권 / 4호 / 109 ~ 114페이지
· 저자명 : 이도경, 김성규, 이병우

초록

본 연구는 배기 매니폴드 소재인 HiSiMoM 구상흑연주철의 미세조직 관찰, 기계적 성질 및 고온산화 특성을 검토 하였다. 최적의 주조방안 설계를 통해 HiSiMoM 구상흑연주철의 배기 매니폴드 시제품을 제작하였으며, 기존의 제품보다 0.73kg의 경량화 효과를 얻을 수 있었다. HiSiMo와 HiSiMoM 주철의 미세조직은 유사하였고, 구상화율은 각 각 89%와 93%였다. 기계적 시험 결과 인장강도는 HiSiMo는 663.5MPa, HiSiMoM은 674.4MPa였고, 브리넬 경도는 각각 235.3과 243.9의 값을 가졌다. 고온산화 실험결과 포물선적 무게 증가 거동을 보였고, 내부 및 외부 산화층으로 구분되는 산화층을 나타내었다. 900℃의 대기 분위기에서 등온산화 결과 HiSiMoM주철의 무게 증가량이 HiSiMo주철보다 감소하였으며, 이는 내부 산화층과 기지 사이의 계면에 높은 농도의 Si가 농축되어 있기 때문인 것으로 생각된다.

영어초록

In this study, the microstructure, mechanical properties and high temperature oxidation characteristics of HiSiMo and HiSiMoM ductile iron for exhaust manifold were investigated. The HiSiMoM ductile iron was developed by optimization of alloying element addition and casting design. The exhaust manifold prototype was fabricated using the HiSiMoM iron and this resulted in the weight saving of 0.73kg. The microstructures of the HiSiMo and HiSiMoM irons were similar each other and graphite nodularity was 89% and 93% respectively. Tensile strengths of them were 663.5 and 674.4 MPa and Brinell hardness were 235.3 and 243.9 respectively. Both irons showed parabolic weight gain behavior in high temperature oxidation atmosphere. Oxidation layer was divided into external and internal layers. The weight gain of the HiSiMoM iron was lower than that of the HiSiMo iron after isothermal oxidation test at 900C. This should be rationalized by higher Si enrichment at the interface of the matrix and internal layer of the HiSiMoM iron.

참고자료

· 없음