수축공의 뜻
주물에서 응고에 따른 부피 수축을 용탕으로 보충하지 못한 부분에 생기는 공동. 마지막에 응고하는 두꺼운 부분에 생기기 쉬우며, 압탕과 응고 순서의 설계로 막는다.
일본어 명칭: 引け巣
‘수축공’ 관련 연습 문제는 2개 분야에 3문제가 있습니다(재료의 가공과 접합, 금속 재료와 합금 등).
이 용어의 분야: 재료의 가공과 접합
수축공 연습 문제에 도전
주물의 내부, 특히 마지막에 응고하는 두꺼운 부분의 중심에 생기기 쉬운 공동인 '수축공'의 주된 원인은 무엇인가?
- A용탕에 녹아 있던 가스가 응고할 때 방출되어 생긴다
- B응고한 뒤의 냉각으로 고체가 수축하고, 주형에 구속되어 갈라져 생긴다
- C액체에서 고체가 될 때의 부피 수축을 주위로부터 용탕으로 보충하지 못해서 생긴다
정답과 해설 보기
정답: C. 액체에서 고체가 될 때의 부피 수축을 주위로부터 용탕으로 보충하지 못해서 생긴다
많은 금속은 응고할 때 부피가 몇 % 줄어듭니다(순수 알루미늄에서 약 7%). 응고는 주형 벽에서 안쪽으로 진행되므로, 마지막에 응고하는 두꺼운 부분이 주위가 고체로 둘러싸여 고립되면 그곳의 수축을 용탕으로 보충하지 못하고, 내면이 울퉁불퉁한 수축공이 됩니다. 대책은 압탕을 제품부보다 늦게 응고시켜 용탕을 보급하는 것, 냉금 등으로 응고를 압탕 쪽으로 차례로 진행시키는 것입니다. 녹아 있던 가스의 방출로 생기는 것은 내면이 매끄럽고 둥근 가스 기공(블로홀)으로, 다른 결함입니다. 응고 후의 수축이 구속되어 갈라지는 것은 균열(고온 균열이나 냉간 균열)로, 공동인 수축공과는 다릅니다.
해설 속의 ‘수축공’
응고는 주형 벽에서 안쪽으로 진행되므로, 마지막에 응고하는 두꺼운 부분이 주위가 고체로 둘러싸여 고립되면 그곳의 수축을 용탕으로 보충하지 못하고, 내면이 울퉁불퉁한 수축공이 됩니다.
주물의 내부, 특히 마지막에 응고하는 두꺼운 부분의 중심에 생기기 쉬운 공동인 '수축공'의 주된 원인은 무…또한 압탕(용탕을 보급하는 부분)은 제품부보다 늦게 응고하지 않으면 수축공을 메울 수 없으므로, 압탕의 V/A를 제품부보다 크게 설계하는 근거로도 이 법칙이 쓰입니다.
추보리노프(Chvorinov) 법칙에서는 주물의 응고 시간 t를 부피 V와 표면적 A의 비를 써서 t = …내부의 작은 수축공이나 기공도 표면과 이어져 있지 않으면 압착되어 없어집니다.
같은 형상의 탄소강 부품을 주조로 만든 경우와 열간 단조로 만든 경우를 비교하면, 일반적으로 단조품 쪽이 …
‘수축공’ 관련 문제(3문제)
- 주물의 내부, 특히 마지막에 응고하는 두꺼운 부분의 중심에 생기기 쉬운 공동인 '수축공'의 주된 원인은 무엇인가?
- 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?
- 같은 형상의 탄소강 부품을 주조로 만든 경우와 열간 단조로 만든 경우를 비교하면, 일반적으로 단조품 쪽이 인성이나 피로 강도가 우수하다. 그 이유로 옳은 것은 무엇인가?