진공주조 (Vacuum Casting)

 

<주조 구분>

• 주조
  • 소모성주형주조
    
    • 사형주조
    • 정밀주조 (인베스트먼트주조, 로스트왁스법)
    • 쉘몰드주조
    • 풀몰드주조
    • 로스트폼주조
  • 금형주조
    • 고압주조
    • 저압주조
    • 중력주조  
    • 특수주조
      • 진공주조 ★
      • 고압응고주조 (Squeeze casting) 
      • 원심주조법 (Centrifugal casting)
      • 반원심주조법 (Semi Centrifugal casting)
      • 센트리퓨징 (Centrifuging)
      • 칠드주조 (Chilled casting) 
      • 고진공다이캐스팅 
      • 기공없는주조 (PF Die-casting; Pore-Free Process) 
      • CO2주조 
  • 기타주조
    • 연속주조
    • 반고체주조
    • 마그네틱주조

<기출>

• 금속 19-4-6 진공주조법(Vacuum Casting)에서 용해 및 주조 방법을 쓰고, 특징을 설명하시오.
• 금속 17-1-11 진공주조 시 가스제거 방법을 3가지 설명하시오.

 

1. 진공주조법

 

1) 진공주조법 정의 

 진공 용해는 대기 중에서 용해하는 것이 비해 1) 전압이 낮고 2) 용금에 접하는 각종 가스의 분압이 낮음
전압은 10^-3mmHg 이하, 대량의 강을 취급하는 진공 탈가스에서는 1mmHg정도 

 

2) 진공주조법 종류

① 진공용해 - 진공주조

② 진공용해 - 대기주조

③ 대기용해 - 진공주조

④ 대기용해 - 진공처리 - 대기주조

⑤ 대기용해 - 진동처리 - 진공주조 

 

• 1,2번 방법은 중량 1000kg 이하의 소규모인 경우에만 적용, 초합금, 특수고합금강 등에 적용
• 3,4,5번 방법은 주로 철강관계에 대규모 이용됨 

3) 진공주조법 장점

• 용해 주조 과정에서 분위기의 오염을 방지
• 수소, 산소, 질소 등의 유해가스 성분을 제거
• 유해한 불순물 원소를 제거
• 진공처리에 의해 (정련반응; 금속의 순도를 높이고 불순물 등을 제거하는 작업)을 촉진할 수 있음 
• 활성금속 합금을 용해할 수 있음 
• 진공처리 후 주조한 강괴는 일반 강괴에 비해 수소, 산소, 질소량이 낮고 제품의 내, 외부에는 차이가 없음 
  (수소는 35 ~ 60%, 질소는 10~15% 제거됨) 
• 기계적 성질 개선 (인장강도, 항복점, 저온충격 다소 향상, 연신율과 단면수축률은 현저하게 향상)
• 주물 중의 기공 등이 거의 제거되며 불순물의 혼입이 현저하게 감소 → 재료의 정련과 치밀성의 개선에 중요한 역할

4) 진공처리방법

강괴말고 일반 주조품을 진공주조하는것은 상당히 어려움 (대형일수록 어려움)
비철금속에 대해서는 진공주조를 대규모로 실시하지 않음 
철강은 대기용해 - 진공처리 - 대기 또는 불활성가스 주입이 main

1) 용해를 진공 중에서 행하는 진고용해법
2) 대기중에서 용해한 용탕을 진공 중에서 탈가스 시키는 법

• 진공레이들 탈가스법
• 레이들 탈가스법
  대기중에서 용해한 용탕을 쇳물받이(레이들, laddle)에 담아 진공실내에 넣고 일정시간 두어 탈가스를 하고 꺼내어 주조하는 방법 
• 2중레이들 탈가스법

진공처리방법, HRD