금속 재료와 합금

추보리노프(Chvorinov) 법칙에서는 주물의 응고 시간 t를 부피 V와 표면적 A의 비를 써서 t = B(V/A)²로 나타낸다(B는 주형과 금속으로 정해지는 상수). 같은 주형 조건에서 한 변 50 mm인 정육면체 주물이 4.0분에 응고했다. 한 변 100 mm인 정육면체 주물의 응고 시간에 가장 가까운 것은 무엇인가?

  1. A8.0분
  2. B16분
  3. C32분
정답과 해설 보기

정답: B. 16분

정육면체의 한 변을 a라고 하면 V/A = a³/(6a²) = a/6이므로, 한 변 50 mm에서는 V/A ≈ 8.3 mm, 100 mm에서는 약 16.7 mm로 정확히 2배가 됩니다. 응고 시간은 V/A의 제곱에 비례하므로 t = 4.0 × 2² = 16분입니다. 8.0분은 응고 시간이 치수에 비례한다고 생각한 오류이고, 32분은 부피에 비례한다고 생각하여 8배로 한 오류입니다. 큰 주물일수록 응고에 시간이 걸리고 조직도 조대해집니다. 또한 압탕(용탕을 보급하는 부분)은 제품부보다 늦게 응고하지 않으면 수축공을 메울 수 없으므로, 압탕의 V/A를 제품부보다 크게 설계하는 근거로도 이 법칙이 쓰입니다.

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