MES 접수 모델별 사양별 납품준비 LOT 별 SET 화 검수 작업 BOM LIST 대조 상이품 발생 NO YES 납품서 출력 BOM LIST 와 1:1 대조 상차 상차 검수 ( 모델 , 품번 , 수량 ) 출하 양산품 출하 프로세스 회사명 확인 필수 확인 필수{nameOfApplication=Show}
{◈{원소기호Al원자번호13원자량26.98결정구조면심입방구조 a=4.0413A(FCC)융점660℃비점2060℃밀도2.698g/㎤색상은백색전기전도도69.94(%)알루미늄의 물리적 성질◈ 알루미늄 제련방법● 알루미늄 자원◆ 원광석(1) 보크사이트(bauxite)보크사이트광은 Al2O3H2O와 Al2O33H2O가 혼합한 Al2O3xH2O를 주구성으로 하는 광석이다. 보크사이트 중에 함유되어 있는 주된 불순물이 Bayer 법 및 전해에 미치는 영향은 다음과 같다.Si : 석영으로 존재하고 있는 SiO2는 Bayer 법의 축출공정에서 불용해성이지만 규산염으로 존재할 때 일부는 규산 Al소다를 생성하여 침전하고 Fe2O, TiO2 등과 같이 적이 중에 제거되나 Al2O3와 소다의 손실을 초래하게 된다. 반응성 규산량은 광석에 따라 다르며 일반적으로 7%이상의 반응성 규산을 함유하고 있는 보크사이트를 Bayer법으로 처리하는 것은 경제적으로 불리하다.Fe : 3가의 Fe자체는 유해한 불순물이 아니나 다량 존재하면 소다의 손실이 많아져 불리하다. 2가의 Fe는 탄산염으로 되어있는 경우가 많으며 콜로이드상의 침전물을 생성하여 여과가 곤란하며 Al2O3를 불순하게 만들고 분해공정에서 Al2O3의 석출속도를 감소시킨다.Ti : TiO2는 보통 알칼리 처리조건에서는 불용성이며 적니 중에서 제거되지만 NaOH의 농도가 지나치게 높을 때는 비교적 많이 용해된다.Be : 보크사이트 중에 소량 함유되어 있는데 이것은 알칼리추출액 중에 들어가나 바나듐염으로 제거 할 수 있다. 이것이 Al2O3 중에 들어가면 전해로에 경고한 크러스크를 생성하는 원인이 된다.Ca : 보크사이트 중의 Ca함량은 1-2%에 달하는 것도 있으나 보통 0.4% 이하이며 추출액 중에는 들어가지 않는다. 오히려 용액 중의 탄산염을 제거하기 위해 첨가하는 일이 있다.● Al2O3의 제조◆ 알루미나알루미나의 형태는 주로 a - Al2O3와 γ- Al2O3 이고 γ- Al2O3은 900° C 이상으로 가열하면 점차로 안정한 에 이행하기 때문에 보통방법에 의해서 출선한다.(4) Haglund법이 방법의 기본원리는 장입원료 중의 Al2O3의 일부를 황화물로 변화시키면 그것이 용제로서 작용하며, 변화되지 않은 대부분의 Al2O3는 용융물 중에 잔류한다. 온도는 2200° C의 1/2이하인 1100° C에서 진행된다. 장입물은 연료, 분쇄한 보크사이트 및 황화광 등의 혼합물이다.(5) McCullough명반석을 분쇄, 소성하고 H2SO4로 추출한 다음 여과한다. 잔사 중에 SiO2가 들어간다. 용액은 순환하여 다시 사용하는 KOH롤 처리하고 다시 여과하면, 잔사로 Fe2O3을 분리한다. 용액을 H2SO4으로 처리하여 여과한다.(6) S-T 법이 방법은 점토, 조탄장석 또는 kaoline 등에서 산으로 Al2O3를 추출하는 것이며, 알칼리법에서와 같이 불용성 규산을 생성하여 Al2O3의 손실이 많아지는 것을 피할 수 있다.(7) Alunite 법원광석으로 명반석을 사용하는 방법이다. 명반석은 염기성 명반이며 그의 조성은 KO3Al2O34SO36H2O 또는 K2SO4Al2(SO4)34Al(OH)3로 표시된다. 이 방법에서는 명반석을 20mesh로 분쇄마광한 다음 회전로에서 탈수한다. 이때 온도는 600° C이하로 조정하지 않으면 황화염이 분해된다. 소성물은 탈류방식을 채용하여 H2SO4 및 K2SO4용액을 사용하여 추출한다.(8) Asada, Daniguci 법명반석을 배소하고 H2SO4를 첨가하면 다음의 반응이 일어난다.3(Al2O3SiO2)K2SO4 + 6 H2SO4 ? K2SO4 + 3Al2(SO3)3 +6H2O용액은 황산반사가 되며 SiO2, Fe2O3 등은 잔사 중에 남는다. 분리여과하여 조명반을 얻는다. 다시 가압분해하면 규산황산칼리와 황산명사를 얻으며 배소한 다음 물로 추출하여 Al(OH)3를 얻는다.(10) Sumitomo 법명반석을 산 및 알칼리로 처리하는 방법이다. 명반석을 적당히 분쇄하고 배소한 후 다시 분쇄한 다음 H2SO4을 첨가하여 조명반과 황산명사를 암모니아로 중되며 실측값은 이론값은 약 1.5배가 된다. 전해온도가 높으면 전애욕 중의 C와 이때 발생한 O2, F2 등과 석출한 Al 과의 여러가지 화학반응속도가 커지게 되며 따라서 전류효율이 저하된다. 전해가 진행하면 Al2O3가 분해되어 욕중의 Al2O3의 양이 감소하며, 그것의 양이 극단적으로 저하되면, 양극효과를 일으키게 되어 로의 단자전압이 급격히 상승하며 보통 4.5-7V의 전압이 30-60V에 달한다. 양극효과가 일어나면 전력 및 불화물의 손실을 가져오며, 또 욕 중에서 이상분해를 일으켜서 Na를 생성하고, 이것이 음극을 손상하는 등의 해를 입는다.◆ 전해로로체는 외피철판의 내측을 연와로 쌓고 그의 내부를 탄소로 라이닝하고, 그 하부에 철제음극도체를 넣고서 음극 버스 바아에 접촉한다. 양극은 그의 하부를 5-6 단의 채널 스틸의 틀로 싸여 있고 그의 4모퉁이로 양극을 승강하게 되어 있다. 틀내측은 Al의 박판으로 둘러싸여 양극이 반응하여 소모하면, 그의 상부에다 계속하여 Al박판을 댁 그 케이스속에 양극 페이스트를 보급한다. 양극 페이스트는 대 자체의 열에 의해서 최초의 수분, 휘발분이 증발하며, 전해욕면에 가까워짐에 따라서 전극의 저항열 및 로열로 소성된다.◆ 전해 조업전해가 진행함에 따라서 양극은 반응에 의해서 소모되며 한편 로저에는 석출된 용융 Al이 축적되고 또 축적된 Al,을 흡출하기 때문에 극간거리가 항상 변화한다. 극간 거리가 지나치게 작을 때는 욕중에 안개 상태로 존재하는 Al이 양극부분에서 산화하든지 단락을 일으키든지 또는 욕온도가 저하된다.◆ Al 지금(地金)(1) 용탕처리용탕처리는 전해조에서 흡출한 배드 Al을 저장로 내에서 여러가지 온도 및 시간으로 유지하여 Al지금의 품질을 개선한다. 저장로는 기울일 수 있으며 주조기에서 주조시 주조속도를 일정하게 유지할 수 있다. Al 1톤당 재용해에 필요한 전력은 500-600 kWh에 달하므로 용탕을 그대로 저장로에 장입하는 방법을 채용하고 있다. 용탕을 그대로 가공공장으로 운반하여 직접 합금용 는 알루미늄 및 알루미늄합금의 도장판 및 조에 대하여 규정하고 있다.⊙고강도알루미늄 합금Duralumin을 원조로 하여 발달한 시효경화성 합금이다. 이러한 합금은 Al-Cu-Mg계와 Al-Zn-Mg계로 나눌 수 있으며, 이 외에 단조용으로 Al-Cu계, 내열용으로 Al-Cr-Ni-Mg계의 합금도 있다. 이 종류의 합금성분과 기계적 성질은 KS규격(D 6701)에 알루미늄 및 알루미늄합금판 및 조에 포함시켜 규정하고 있다.{구분합금명대표조성특성용도비고비열처리용(고용 경화)1XXX(Pure Al)99%Al-연성,용접성,내식성,가공성우수.전기, 공조, 화학,식품 공업대표합금 : A1100, A1050, A1060 등3XXX(Al-Mn)1.2%Mn1.0%Mg-적정강도,성형성,내식성이 우수.주방용품, 판금재료,Can Body대표합금 : A3003, A3004 등4XXX(Al-Si)13%Si-내열성,내마모성이우수.피스톤, 용접봉대표합금 : A4032, A4043 등5XXX(Al-Mg)5.5%Mg1.0%Mn0.3%Cr-용접성,성형성,내식성이 우수.넓은 범위의 강도장갑차, 선박용 재료,용접구조물,압력용기대표합금 : A5083, A5052, A5082 등열처리용(석출경화)2XXX(Al-Cu-Mg)6.8%Cu1.8%Mg-기계적성질 및절삭성이 우수.-내식성이 떨어짐항공기 구조재,리벳용 소재S.S→GP zoon→θ″→θ′→θ(CuAl2)S.S→GPzoon→S′→S(Al2CuMg)대표합금 : A2024, A2011, A2117 등6XXX(Al-Mg-Si)1.5%Mg1.5%Si-성형성, 내식성,표면 처리성이 우수.-적정강도.건축용 재료,구조용 재료S.S→GP zoon→β′ →β(Mg2Si)대표합금:A6063, A6061, A6005A 등7XXX(Al-Zn-Mg)4~8%Zn1~3%Mg-우수한강도 및용접성.항공기 구조재,방산용 재료S.S→GP zoon→η′ →η(MgZn2)대표합금 : A7075, A7003, A7050 등◈ 알루미늄제련 공장1936년-현대식 금속제련공장인 조선제련(주) 루미늄 주물품, 고력 알루미늄 압출품삼아알미늄(주)알루미늄 박, 각종 연포장재(주)서울경금속알루미늄 샷시, 알루미늄 판서울차륜공업(주)자동차용 휠, 자동차 부품(주)선진금속알루미늄 롯드조일알루미늄공업(주)알루미늄 판한국알미늄(주)알루미늄 박, 접합지◈미국 ASTM 알루미늄의 합금명ASTM(American Society for Testing Masterials)기호는 영자와 숫자에 의해 주요첨가원소의 종류와 대가으이 양을 나타내고 있다. 첨가원소의 종류를 나타내는 영자에는 다음의 약호가 사용되고 있다.C : Cu(동), S : Si(규소), G : Mg(마그네슘), N : Ni(니켈)첨가량을 나타내는 숫자는, 표준첨가량(%)을 대개 사사오입한 정수를 사용하고 있다.주요첨가원소가 2종이상의 경우는 우선 첨가량이 많은 순으로 약호를 쓰고, 그 후에 첨가량을 첨가원소의 순으로 쓰고 있다. 최후에 A ∼ C를 붙이고 있지만, 이것은 A가 근본으로 B이하는 A가 파생한 것을 나타내고 있다.예를들면 C4A는 Cu 약 4%를 갖는 것, SN 112A 는 Si 약 12%를 갖는 것을 나타내고 있다.따라서 ASTM 기호는 그 기호에서 첨가원소의 종류와 대개의 양을 알 수 있으므로 그 점에서는 편리한 기호이다.▷기타미국 SAE (Society for Automobile Engineering)영국 BS (British Standards)독일 DIN (Deutsche Industrie Normen)⊙주물용 Al 합금의 미국 기호{미국Al합금주물명칭AlcoaASTMSAE1종 A195C 4A382종 A(108)-(330)2종 B319S C64A3293종 A23--4종 A---4종 B(333)(S C94A)3314종 C356G A70A3234종 D355S C51A3225종 A142C N42A397종 A214G 4A3207종 B220G 10A3248종 AA132S N112A(321)8종 BD132(S N103A)332Al합금다이케스팅1종A13S 12A3053 종A360SG 100A3095종 양호
1. 실험 목적본 실험에서는 Fe - Cu분말을 소결가공하여 성형체의 밀도와 Fe-Cu분말 각각의 밀도 및 조성비를 구하고, 분말 야금 공정의 전 공정을 이해함으로 분말 야금의 기초지식 및 기술을 습득하는 것을 목적으로 한다.2. 실험 장치 및 사용기구유압 프레스 , 전기로, 진공기, 프레스몰드, 석영관, 디지털 저울, 고진공Grease, 실험용 스푼3. 이론적 배경▶ 분말야금(粉末冶金)이란?금속분말을 금형에 넣어 성형기계로 압축성형한 후 용융점 이하의 온도에서 가열 소결하여 제품화하는 제조법을 말한다.금속분말을 가압,성형하여 굳히고, 가열하여 소결(燒結)함으로써 목적하는 형태의 금속 제품을 얻는 방법 및 기술. 1954년 미국 금속학회 분말야금 분과위원회는 “분말야금학은 금속분말로부터 우리에게 유용한 금속 제품을 제조하고, 또 이들 금속분말을 생산하는 기술과 학문이다”라고 정의하였다.따라서 분말야금이란 금속을 분말로 만든 다음에 이 분말에 압력을 가하는 등의 가공공정을 통해 원하는 형태로 만들고 이렇게 만들어진 성형체를 그 금속의 녹는점 이하의 온도에서 가열하여 응고시킴으로써 원하는 형태와 성질의 금속제품을 생산하는 제조야금(製造冶金) 분야의 기술 중 하나이다.분말야금의 역사는 고대나 중세의 해면철로부터 대형 철제품을 생산한 것이 그 효시이다. 그러나 현대적 의미의 분말야금의 시초는 19세기 초 백금주화(白金錢貨)의 제조이다. 당시로는 비교적 녹는점이 높은 금속이던 백금은 융해주조하기 어려워 분말야금법에 준하여 제조하였다. 그 후 1900년 이용도가 많아진 고융점금속(텅스텐,몰리브덴 등)의 가공방법으로 이용되면서 본격적인 제조야금 기술의 하나로 자리를 굳히게 되었다.【응용례】 다음의 두 경우로 대별할 수 있다.첫째는 분말야금방법 이외의 다른 제조기술(예를 들면, 주물,단조 등)로서는 이들 금속제품의 제조가 불가능하거나 또는 매우 어려운 경우와,둘째는 다른 제조방법에 비하여 이 방법이 큰 경제적인 이점을 지니는 경우이다. 분말야금이 유일한 가공방법이 되는 전자이나 기계가공 도중에 생기게 마련인 칩(쇳가루)으로 버려지는 재료의 손실이 분말야금방법에서는 거의 없다.2 소형부품의 대량 및 자동 생산이 가능하다는 점 등이다. 따라서 자동차, 농기구, 가전제 품 등의 기계부품을 대량생산할 때 경제적으로 큰 이점을 가져다 준다. 유일성과 경제성 이외에도 분말야금기술은 고순도 또는 고품질의 제품을 얻기 위해서 이용되기도 한다.즉, 융해과정을 거치지 않으므로 고순도 분말을 사용할 경우 고순도 금속제품을 생산할 수 있으며(자석재료) 또는 같은 이유로 결정입의 조대화(粗大化)나 편석(偏析) 등을 피할 수 있어서 우수한 조직을 가진 금속제품(고속도강 등)의 제조가 가능하다.【제조공정】 분말야금기술에 의한 제조의 기본공정은 생산품의 종류 및 응용 목적 등에 따라 다소 차이는 있다. 그러나 일반적으로 분말의 제조, 그 특성의 검사, 분말의 성형, 성형분체의 소결, 그리고 끝으로 필요한 경우, 소결체의 후처리 가공 등의 4단계로 구분된다.분말의 제조방법은 덩어리 금속을 기계적 충격으로 분화시키는 기계적 제조방법이나 화학적 방법 또는 물리적 방법 등을, 분말의 종류나 크기 또는 모양에 따라 특성에 맞게 사용할 수 있다.분말의 성형방법을 대별하여 압축성형과 비압축성형으로 나눌 수 있으며, 압축할 때의 온도에 따라서 냉간압축 또는 열간압축으로 구별된다.열간압축방법은 압력과 동시에 높은 열을 가해서 소성변형과 물질 이동이 촉진되어 기공(氣孔)이 적은 조밀한 분체를 얻는 것인데, 이중 열간등압성형(HIP)방법은 특수금속(Ti, Be), 초경합금, 고속도강, 초합금 등의 제조에 폭넓게 응용된다. 소결은 일반적으로 저융점금속 성분의 액상이 존재하는 중에 이루어지는 액상소결의 경우와 고상만이 존재하는 중에 이루어지는 고상소결로 구별되는데, 액상소결의 경우 조밀화가 이루어지기가 좀 더 쉽다.분말야금에 의해서 제조된 소결금속제품도 타공정제품과 같이 도금이나 용정,선삭가공 등의 후처리를 받을 수도 있다.▶ 분말야금의 특징1) 타 금속가공공법에 비교해 정도가 증가하며, 물질이동에 의해서 밀도의 증가와 재결정을 일으키는 것을 말한다.즉, 2개 또는 그 이상의 분말입자가 그 계의 어느 한 성분에 융점보다 낮은 온도에서 가열만으로 결합하는 현상을 말한다.{▶ 소결기계부품의 특성1950년대 말까지만 해도 생산된 소결 기계부품들의 인장강도는 고작 15~20kg/㎟ 에 불과하였으나, 분말의 개발과 공정에 적절한 개선으로 최근에는 50kg/㎟ 이상의 인장강도를 갖게 됨으로써 자동차, 가전, 사무용, 산업기계부품에 사용되며, 부품의 크기는 0.1gr~수Kg에 달하는 것까지 아주 광범위하다.▶ 소결방법1) 예비 소결 (Dewaxing or Pre-Sintering)초경합금에서 성형을 위해 성형 윤활제로 첨가된 Wax를 제거하기 위하여 진공분위기등에서 성형체를 Wax의 기화온도까지 가열하여 Wax를 기화 시켜 De -waxing 하고 반제품 기계가공이 가능한 강도를 부여하기 위하여 600℃∼900℃온도에서 예비 소결 한다.2) 소 결 (Sintering)예비소결된 반제품과 소결이 안된 성형체는 각기 다른 적정 소결온도 Cycle에서소결 한다.초경합금의 소결은 액상 소결로써 입자 재배역 (액상유동 단계), 용해재 석출 단계, 고상소결 단계의 보통 3단계로 이루어 지고 소결온도 Cycle은 윤활제 제거,탈 Gas, 미세조직의 발달, 냉각으로 구성하며 일반적으로 Batch Type 진공 소결로는 약 20시간, 연속식 소결로는 약 10시간이 소요된다.▶ Fe(iron){{원소기호(Symbol)Fe원자번호(Atomic Number)26원자량(Atomic Weight)55.847산화수(Oxidation States)+2,+3전기음성도(Electronegativity, Pauling)1.83상태(State at RT)고체, 금속녹는점(K)1808끓는점(K)3023철이란?(鐵)주기율표 제8족 원소에 속하는 철족원소. 오랜 옛날부터 알려져 있는 원소로, 이집트·아시리아 등의 유적 등에서도 발견되고 있다. 주철(鑄鐵)의 제조는 16세기경에 시작되었석·황철석·능철석 등이 있다. 또 사철(砂鐵)은 주로 미분말의 자철석으로 이루어져 있다.【성질】 순수한 철은 백색의 광택을 가진 금속이다. 전성(展性)·연성(延性)이 풍부하고, 굳기는 4.5, α,γ,δ의 동소체가 존재한다. α철은 상온에서 안정하며, 강자성(强磁性)이지만 769 ℃ 이상에서는 상자성이 되는데 예부터 이것을 β철이라 부르고 있다. 또한 906℃에서 전이점이 있고 이 온도부터 1,401 ℃까지를 γ철, 1,401℃의 전이점 이상을 δ철이라 한다. 결정격자는 α 및 δ철은 체심입방격자(體心立方格子), γ철은 면심입방격자(面心立方格子)이다. 상온에서는 공기 중에서 변화하지 않지만 습기가 있으면 녹이 슨다. 산소 중에서 가열하면 타며, 뜨거울 때에 수증기와 반응해서 모두 산화철 Fe3O4로 된다. 염소·황·인 등과 격렬히 작용하지만 질소와는 직접 반응하지 않는다. 탄소 및 규소와는 화합하며, 탄소는 강철의 성질을 좌우하기 때문에 매우 중요하다. 또한 규소철도 여러 가지 용도를 가지고 있다. 묽은 무기산에는 수소를 발생하면서 녹지만, 진한 질산에는 부동태(不動態)를 만들며 녹지 않는다.【제조법】 보통 적철석·자철석·갈철석·능철석 등을 원료로 사용하여, 이들을 일단 배소(焙燒)시켜 산화철로 만들고 융제로 석회석, 환원제로 코크스를 가하여 고로(高爐) 중에서 열풍을 보내고, 코크스를 연소시킴과 동시에 광석을 환원시켜 철로 만들고 용융시켜 선철(銑鐵)을 제조한다. 이와 같이 얻은 선철을 평로(平爐)·전로(轉爐)·아크로 등으로 적당히 조작하여 연철(鍊鐵)·강철(鋼鐵) 등으로 만든다.3Fe2O3＋CO → 2Fe3O4＋CO2Fe3O4＋4CO → 3Fe＋4CO2선철에는 상당한 양의 탄소 및 그 밖의 불순물이 함유되어 있다. 선철을 만드는 데는 철염 수용액의 전기분해, 순산화철의 수소에 의한 환원, 철카르보닐의 열분해 등을 이용한다. 또 선철·강철스크랩 등으로부터 순철을 만들기 위해서는 이들을 전극으로 하고 철염 수용액 중에서 전해정련하는 방법 등이 사용되고 있다.【는 사원이나 신전에 철을 가지고 가는 것을 금지하고 있으며, 성직자는 철로 된 면도칼을 사용하지 못하게 되어 있다. 힌두족 사이에서는 가옥 건축에 철을 사용하면 재앙을 초래한다고 믿고 있다.{(철분말)▶ Cu(구리){원소기호(Symbol)Cu원자번호(Atomic Number)29원자량(Atomic Weight)63.546산화수(Oxidation States)+1,+2전기음성도(Electronegativity, Pauling)1.9상태(State at RT)고체, 금속녹는점(K)1356.6끓는점(K)2840{구리란?주기율표 제3족에 속하는 희토류원소. 이트륨족에 속한다. 1886년 L.부아보드랑이 흡수스펙트럼의 측정에 의해 홀뮴화합물에서 발견하여, ‘접근하기 어려운’이라는 뜻의 그리스어 dysprositos를 따서 명명하였다. 천연으로는 가돌리나이트·제노타임·새머스카이트와 기타 희토류광물 속에 소량 함유되어 있으며, 클라크수 0.0004로 제52위이다. 염화무수물을 고진공하(高眞空下) 또는 아르곤 속에서 액상알칼리금속으로 환원시키면 생긴다. 산화물은 무색이고, 화합물의 결정이나 수용액은 황색~황록색이다. 중성자 흡수단면적이 큰 것으로 널리 알려져 있다.▶ 석영관석영관은 일반 유리관과는다른 특징을 가지고 있다.- 최고순도(99.99%이상)의 재질(무수규산;SIO2)로 되어있다.- 가스함유량이 적다. 그래서 화학적으로 안정화 되어 있기 때문에 고온에서 안정성을 요구 하는 반도체 산업에서도 사용되고 있다.- 고온에서의 이용이 가능하다. 연화점:1683℃- 열팽창 계수가 적기 때문에 급냉·급열에 대해서도 잘 견딘다. 열팽창계수:5×19-7cm/℃- 빛 투과성에 있어서 뛰어나다. 일반유리(관)이 자외선을 투과시키지 못하는 것에 반해 석 영(관)은 자외선영역대 파장의 빛은 물론 적외선대 파장의 빛도 투과시킨다.- 전기 절연성이 높고, 내산성이 매우 높다.석영관이 위와 같은 특징들을 가지고 있기 때문에 자외선램프 설비에 이용되고 있는 것이다.1) 18(ID)×20.5(OD)절한다.
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![[비금속재료] 알루미늄(Al)](https://image4.happycampus.com/Production/thumbnail/2002/10/23/data1137551-0001.jpg)
[비금속재료] 알루미늄(Al)
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![[금속재료] fe-cu분말야금](https://image4.happycampus.com/Production/thumbnail/2002/10/02/data1128633-0001.jpg)
