KR101791415B1 - Manufacturing method of casting korean bronze - Google Patents
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Abstract
본 발명은 주물유기 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 최종 제조된 주물유기 제품의 성분 함유량을 방짜유기의 성분 함유량과 유사하게 구현하여 방짜유기와 같은 미려한 색상과 강도의 특성을 유지하고, 탈산제를 첨가하지 않고서도 제품의 내외부에 잔존하는 기포를 제거하여 매끄러운 표면을 가진 주물유기 제품을 제조할 수 있으며, 냉간가공성을 향상시킬 수 있는 주물유기 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 주물유기 제조 방법은 구리와 주석을 일정한 중량비로 합금하고 용해하여 주괴를 만드는 유기합금단계와; 상기 유기합금단계에서 만들어진 주괴를 녹여 용융상태로 만든 후 금속플라스크에 주입하고, 상기 금속플라스크를 일정 온도를 갖는 소성로에서 일정시간 냉각시켜 유기원본을 만드는 주조단계와; 상기 주조단계에서 만들어진 유기원본을 열처리하는 열처리단계와; 상기 열처리단계를 통해 열처리된 유기원본을 일정 온도 이하에서 절삭 가공하여 최종 주물유기 제품을 생산하는 냉간절삭가공단계를; 포함하되, 상기 유기합금단계는, 주석 24.2ㅁ0.5 중량%, 나머지 구리로 합금되는 것을 특징으로 한다.More particularly, the present invention relates to a method for producing a cast organic product, and more particularly, to a method for manufacturing a cast organic product, which comprises the steps of: The present invention relates to a casting organic production method capable of producing a cast organic product having a smooth surface by removing bubbles remaining in the inside and the outside of the product without adding it, and improving the cold workability.
The method for producing cast organic according to the present invention comprises: an organic alloy step of alloying and dissolving copper and tin at a predetermined weight ratio to form an ingot; Melting the ingot produced in the organic alloy step, melting it, injecting it into a metal flask, and cooling the metal flask at a predetermined temperature for a predetermined time to form an organic original; A heat treatment step of heat treating the organic original produced in the casting step; A cold cutting step of cutting the organic original heat-treated through the heat treatment step at a temperature lower than a predetermined temperature to produce a final cast organic product; Wherein the organic alloy step is characterized in that it is alloyed with 24.2 wt.% Tin, the balance copper, of tin.
Description
본 발명은 주물유기 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 최종 제조된 주물유기 제품의 성분 함유량을 방짜유기의 성분 함유량과 유사하게 구현하여 방짜유기와 같은 미려한 색상과 강도의 특성을 유지하고, 탈산제를 첨가하지 않고서도 제품의 내외부에 잔존하는 기포를 제거하여 매끄러운 표면을 가진 주물유기 제품을 제조할 수 있으며, 냉간가공성을 향상시킬 수 있는 주물유기 제조 방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a method for producing a cast organic product, and more particularly, to a method for manufacturing a cast organic product, which comprises the steps of: The present invention relates to a casting organic production method capable of producing a cast organic product having a smooth surface by removing bubbles remaining in the inside and the outside of the product without adding it, and improving the cold workability.
유기(놋쇠)는 지난 수천 년 동안은 물론 지금까지도 일상생활에서 우리나라의 전통 식기나 악기 제작에 사용되고 있다. Organic (brass) has been used for thousands of years, and everyday life in our country to produce traditional dishes and musical instruments.
구리 78% 주석 22%의 방짜유기는 오늘날의 관점에서도 우수한 기술로 볼 수 있다. Copper 78% Tin 22% Taste Organic is an excellent technology from today's point of view.
유기(놋쇠)의 제작과정은 기술적인 측면에서 합금설계 단계와 주조단계 그리고 각종 열처리 단계로 구분된다. The production process of organic (brass) is divided into the alloy designing stage, casting stage and various heat treatment stages from the technical point of view.
합금설계 단계에서는 합금에 포함될 원소의 종류와 함량이 정해지며, 이후 주조단계에서는 미리 준비한 형틀에 합금을 녹여 부어 제품의 형태를 만들게 된다. In the alloy design stage, the type and content of the elements to be included in the alloy are determined. In the casting stage, the alloy is melted and prepared in a mold prepared in advance to form a product.
유기(놋쇠) 중 일부는 여기에서 제작이 완료되나 일부는 추가적으로 실시되는 두드림 및 각종 열처리를 거쳐 최종 제품으로 완성된다.Some of the organic (brass) is finished here, but some of them are additionally made by tapping and various heat treatments and finished as final products.
유기(놋쇠)의 화학조성과 제작과정 간에는 기술적으로 불가분의 관계가 존재하며 합금의 특성 면에서 주석함량을 높였다는 점과 납을 첨가하지 않았다는 점이 부각되며, 제작과정에 주조공정 외에 두드림 작업과 담금질 처리가 추가되었다는 사실이 분명하게 드러난다. There is a technically ineffective relationship between the chemical composition of brass and the manufacturing process. It is pointed out that the tin content is increased in terms of the characteristics of the alloy and that no lead is added. In addition to the casting process, tapping and quenching The fact that processing has been added is evident.
방짜유기(方字鍮器)를 국립국어원 표준국어사전에는 '품질이 좋은 놋쇠를 녹여 부은 다음 다시 두드려 만든 그릇'이라 일컫는다. It is referred to as the "Korean traditional Korean dictionary", which is made by kneading high quality brass and kneading it again.
고대로부터 현재까지 품질이 좋은 놋쇠는 전통적인 유기(놋쇠)제작 방법인 방짜기법으로 제작했는데, 이는 구리 78%와 주석 22%를 정확한 비율로 합금하여 두드려서 만드는 놋제품이다. High quality brass from ancient times to the present has been produced by the technique of traditional organic (brazier) manufacturing method, which is a brass product made by alloying 78% of copper and 22% of tin in exact ratio.
이런 기법으로 만들어진 방짜유기는 휘거나 잘 깨지지 않으며 비교적 변색되지 않을 뿐아니라 쓸수록 윤기가 나는 장점이 있다.Organic fuels made with this technique are not bent or broken well, they are not relatively discolored, and they have the advantage of being glossy as they are used.
사용 가능한 유기(鍮器)는 구리 및 주석을 포함하되, 선택적으로 은 등의 금속을 포함하는 합금으로, 바람직하게는 78 중량%의 구리와 22 중량%의 주석으로 이루어진다. Available organic (brassware) alloys include copper and tin, optionally an alloy containing a metal such as silver, preferably consisting of 78 wt% copper and 22 wt% tin.
이는 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, 주물 유기법, 방짜 유기법, 반방짜 유기법 등이 있다. It can be prepared by various methods. For example, there are a casting organic method, a bamboo organic method, and a semi-organic method.
주물 유기법은 쇳물을 일정한 틀에 부어 그릇을 만드는 방법이고, 방짜 유기법은 구리와 주석이 78 중량%와 22 중량%의 비율로 합금된 놋쇠를 불에 달구어 메질(망치질)을 되풀이해서 얇게 늘여가며 형태를 잡아가는 방법이며, 반방짜 유기법은 주물 유기에 방짜 유기법을 절충한 방법이다.The casting method is a method of making pottery by pouring the pottery into a certain frame. In the pottery pottery method, the brass alloyed with copper and tin at a ratio of 78% by weight to 22% by weight is repeatedly thinned It is a method of catching the form and the half-bodied organic method is a method of compromising the organic method of the bodied organic.
한편, 주물유기의 성분 함유량은 대략 구리 80~82 중량% 주석 18~20 중량%의 비율을 보이며 이는 방짜 유기의 함유량인 구리 78 중량%와 주석 22 중량%보다 주석 비율이 낮다. On the other hand, the content of the cast organic component is approximately 80 to 82 wt% of tin and 18 to 20 wt% of tin, which is lower than 78 wt% of copper and 22 wt% of tin.
이는 합금 주조 시 용탕의 온도가 과열되어 주석이 산화물(SnO₂)의 형태로 손실되기 때문이다. This is because the temperature of the molten metal in the alloy casting is overheated and tin is lost in the form of oxide (SnO 2).
그래서 방짜유기와 동등한 색상을 내기가 쉽지 않으며 주물유기의 외부 잔류 기포와 냉간 절삭 가공 시 표면을 연마할 때 내부의 잔류 기포가 밖으로 노출되어 매끄러운 표면을 가진 제품의 구현이 어려운 문제점이 있다.Therefore, it is not easy to give the same color as that of the organic waste, and there is a problem that it is difficult to realize a product having a smooth surface because the residual residual bubbles of the casting organic material and the residual bubbles inside are exposed when the surface is polished during cold cutting.
종래기술로 등록특허공보 제10-0925973호(2009.11.09. 공고)에는 "유기의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 유기"가 개시되어 있다.In the prior art, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-0925973 (published on November 11, 2009) discloses "a method for producing an organic substance and an organic substance produced thereby".
상기 종래기술에서는 기존 감압식 주조의 과정만을 설명하여 실제 유기(놋쇠)를 재료로 정밀한 표면이 필요한 제품의 생산에 적용하기가 쉽지 않았으며 기존 실리콘 형틀에 왁스 사출기로 사출하여 제작하는 방식은 부피가 크고 두께가 두꺼운 제품일 때 왁스의 수축률로 인해 형태가 변형되어 정교한 왁스 원본의 제작이 쉽지 않은 단점이 있다.In the above prior art, it is not easy to apply the present invention to the production of a product that requires a precise surface using an organic (brass) material, and a method of manufacturing an existing silicon mold by injection with a wax injection machine is bulky When the product is thick, it is deformed due to the shrinkage of the wax, making it difficult to produce an elaborate wax original.
다른 종래기술로 등록특허공보 제10-1472347호(2014.12.15. 공고)에는 "유기용 동합금재 및 그이 제조 방법"이 개시되어 있다.In another prior art, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-1472347 (published on December 15, 2014) discloses "organic copper alloy material and its manufacturing method ".
상기 다른 종래기술에서는 공장식 대량 설비를 갖춰야 하는 단점과 기존 방짜 유기와 동등한 색상과 강도의 특성을 가지고 있는 모든 공정이 완료된 1차 가공품에 대한 내용을 개시하고 있어 방짜 유기에서 해결되지 않는 복잡/다양한 디자인의 2차 가공 제품의 제작시 1차 가공 공정을 다시 수행해야하는 점이 생길 수 있는 문제점이 있다.The above-mentioned other prior art discloses the disadvantages of having a facility equipped with a mass-production facility and the first processed product which has all of the processes having the characteristics of color and strength equivalent to those of the existing organic and organic materials. There is a problem that it is necessary to carry out the first machining process again when the second processed product of the design is manufactured.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 구리 78% 주석 22% 함량의 방짜유기가 가진 자체 살균력과 보온성, 강한 내구력, 고급스러운 색상의 특징을 가진 제품의 생산에 있어 전통적인 제조방식의 기술적인 장점을 현대적 장비와 공학적 기술을 바탕으로 복잡/다양한 형태의 디자인 제품을 구현하며 기존 방식에서 해결하지 못한 유기(놋쇠) 내.외부 0.1mm~1mm 크기의 잔류 기포를 탈산제를 첨가하지 않고서도 제거하여 매끄러운 표면을 가진 주물유기 제품을 제조할 수 있으며, 냉간가공성을 향상시킬 수 있는 주물유기 제조 방법을 제공하는 데에 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a copper- The technical merit of the traditional manufacturing method in the production of the product is based on the modern equipment and the engineering technology, it implements the complicated / diverse design products and the organic (brass) inside and outside 0.1mm ~ 1mm size The present invention is to provide a cast organic production method capable of producing a cast organic product having a smooth surface by removing residual bubbles without adding a deoxidizer and improving the cold workability.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 주물유기 제조 방법은 구리와 주석을 일정한 중량비로 합금하고 용해하여 주괴를 만드는 유기합금단계와; 상기 유기합금단계에서 만들어진 주괴를 녹여 용융상태로 만든 후 금속플라스크에 주입하고, 상기 금속플라스크를 일정 온도를 갖는 소성로에서 일정시간 냉각시켜 유기원본을 만드는 주조단계와; 상기 주조단계에서 만들어진 유기원본을 열처리하는 열처리단계와; 상기 열처리단계를 통해 열처리된 유기원본을 일정 온도 이하에서 절삭 가공하여 최종 주물유기 제품을 생산하는 냉간절삭가공단계를; 포함하되, 상기 유기합금단계는, 주석 24.2±0.5 중량%, 나머지 구리로 합금되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a casting organic material, comprising: an organic alloy step of forming an ingot by alloying and dissolving copper and tin at a predetermined weight ratio; Melting the ingot produced in the organic alloy step, melting it, injecting it into a metal flask, and cooling the metal flask at a predetermined temperature for a predetermined time to form an organic original; A heat treatment step of heat treating the organic original produced in the casting step; A cold cutting step of cutting the organic original heat-treated through the heat treatment step at a temperature lower than a predetermined temperature to produce a final cast organic product; Wherein the organic alloy step is characterized in that it is alloyed with the remaining copper of 24.2 ± 0.5 wt% tin.
또한, 본 발명에 따른 주물유기 제조 방법은 상기 유기합금단계가 흑연 도가니에서 상기 구리를 제1 용해온도 1100~1200℃로 일정시간 용융한 후 상기 주석을 주입하되, 상기 주석의 주입시 용탕의 제2 용해온도가 상기 제1 용해온도보다 150~300℃ 낮은 상태가 되도록 용해 가열기의 세기를 조절하는 것을 특징으로 한다.Further, in the casting organic manufacturing method according to the present invention, the organic alloy step may include melting the copper in a graphite crucible at a first dissolving temperature of 1100 to 1200 ° C for a predetermined time, and then injecting the tin, 2 is controlled so that the dissolution temperature is lower than the first dissolution temperature by 150 to 300 ° C.
또한, 본 발명에 따른 주물유기 제조 방법은 상기 유기합금단계가 탄소봉을 이용하여 용탕 내부의 산소를 제거하고, 상기 용해 가열기의 산소량을 줄임으로써 그을음을 발생시켜 상기 그을음으로 용탕 표면을 코팅하며, 상기 구리가 용융된 용탕에 상기 주석을 주입한 이후에는 상기 용탕의 온도를 900℃ 이하로 유지시키는 것을 특징으로 한다.Also, in the casting organic manufacturing method according to the present invention, the organic alloy step removes oxygen in the molten metal by using a carbon rod, generates soot by reducing the amount of oxygen in the melting heater, coating the surface of the molten metal with the soot, And the temperature of the molten metal is maintained at 900 캜 or lower after the tin is injected into the molten copper.
또한, 본 발명에 따른 주물유기 제조 방법은 상기 주조단계가 상기 금속플라스크를 150~250℃의 온도를 갖는 소성로에서 2시간 30분~3시간 30분 동안 냉각시키는 것을 특징으로 한다.In the casting organic manufacturing method according to the present invention, the casting step is characterized in that the metal flask is cooled in a firing furnace having a temperature of 150 to 250 ° C for 2 hours to 30 minutes to 3 hours and 30 minutes.
또한, 본 발명에 따른 주물유기 제조 방법은 상기 열처리단계가 상기 주조단계에서 만들어진 유기원본을 630~640℃의 온도로 일정시간 가열한 후 소금물에 냉각시키는 것을 특징으로 한다.Further, in the casting organic manufacturing method according to the present invention, the organic raw material produced in the casting step is heated at a temperature of 630 to 640 ° C for a predetermined time, and then cooled in brine.
상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 주물유기 제조 방법은 유기합금단계에서 금속 용융시 발생하는 주석의 손실을 감안하여 주석의 함유량을 보다 높여 합금함으로써 최종 제조된 주물유기 제품의 성분 함유량을 방짜유기의 성분 함유량과 유사하게 구현함으로써 방짜유기와 같은 미려한 색상과 강도의 특성을 유지할 수 있는 장점이 있다.According to the above-described constitution, in the casting organic manufacturing method according to the present invention, considering the loss of tin generated during melting of the metal in the organic alloy step, the tin content is further increased to alloy the content of the final product, It is possible to maintain the characteristics of a beautiful hue and strength such as organic matter.
또한, 본 발명에 따른 주물유기 제조 방법은 흑연 도가니, 탄소봉 및 용해 가열기의 조절을 통해 탈산제를 첨가하지 않고서도 제품의 내외부에 잔존하는 기포를 제거하여 매끄러운 표면을 가진 주물유기 제품을 제조할 수 있는 장점이 있고, 열처리 및 염수처리를 통해 냉간가공성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.Further, the casting organic production method according to the present invention is capable of producing a cast organic product having a smooth surface by removing bubbles remaining on the inside and the outside of the product without adding a deoxidizing agent through the control of the graphite crucible, the carbon rod and the melting heater And has the advantage of improving the cold workability through heat treatment and brine treatment.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 주물유기 제조 방법의 흐름도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 주물유기 시편의 전체 사진
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 주물유기 시편의 단면 절단 사진FIG. 1 is a flow chart of a casting organic manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a photograph of the entire cast organic sample prepared according to one embodiment of the present invention
3 is a cross-sectional cutaway view of a cast organic sample prepared according to an embodiment of the present invention
이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 주물유기 제조 방법을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for fabricating cast organic according to the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 주물유기 제조 방법의 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 주물유기 시편의 전체 사진이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 주물유기 시편의 단면 절단 사진이다.FIG. 1 is a flow chart of a method of manufacturing cast organic according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a photograph of a cast organic sample manufactured according to an embodiment of the present invention, and FIG. Sectional photograph of a cast organic sample prepared according to the method of the present invention.
도 1 내지 도 3을 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 주물유기 제조 방법은 유기합금단계(S10)와, 주조단계(S20)와, 열처리단계(S30)와, 냉간절삭가공단계(S40)를 포함한다.1 to 3, a casting organic manufacturing method according to an embodiment of the present invention includes an organic alloy step S10, a casting step S20, a heat treatment step S30, a cold cutting step S40, .
상기 유기합금단계(S10)는 구리와 주석을 일정한 중량비로 합금하고 용해하여 주괴를 만드는 단계로서 본 발명의 일실시예에서 상기 유기합금단계는 주석 24.2ㅁ0.5 중량%, 나머지 구리로 합금된다.The organic alloy step S10 is a step of alloying and dissolving copper and tin at a predetermined weight ratio to form an ingot. In one embodiment of the present invention, the organic alloy step is alloyed with tin 24.2 wt.
즉, 상기 유기합금단계(S10)는 금속 용융시 발생하는 주석의 손실을 보충하고 주조 후 유기제품의 성분이 구리 78중량%, 주석 22중량%의 방짜유기 비율로 제조될 수 있도록 방짜유기의 주석의 함유량보다 많은 주석이 함유되도록 하는 것이다.That is, the above-described organic alloy step S10 may be performed in such a manner that the loss of tin generated when the metal is melted is compensated so that the components of the organic product after casting can be produced in an organic ratio of 78% by weight of copper and 22% The content of tin is greater than the content of tin.
또한, 상기 유기합금단계(S10)는 흑연 도가니에서 상기 구리를 제1 용해온도 1100~1200℃로 일정시간 용융한 후 상기 주석을 주입하되, 상기 주석의 주입시 용탕의 제2 용해온도가 상기 제1 용해온도보다 150~300℃ 낮은 상태가 되도록 용해 가열기의 세기를 조절한다.In the step (S10), the copper is melted in a graphite crucible at a first dissolving temperature of 1100 to 1200 ° C for a certain period of time, and then the tin is injected. The second melting temperature of the molten metal 1 Adjust the strength of the dissolution heater so that it is 150 ~ 300 ℃ lower than the dissolution temperature.
즉, 구리의 용융점은 1084℃로서 상기 구리를 용융시킬 수 있도록 제1 용해온도는 1100~1200℃가 되는 것이고, 주석의 용융점은 232℃이고 실제 구리 78중량%, 주석 22중량% 유기(놋쇠)의 용융점은 평균치 850℃로서 상기 제2 용해온도는 상기 제1 용해온도보다 150~300℃ 낮은 상태가 되도록 하는 것이다.That is, the melting point of copper is 1084 占 폚, and the first dissolving temperature is 1100 to 1200 占 폚 so that the copper can be melted. The melting point of tin is 232 占 폚 and the actual copper content is 78% by weight and the tin content is 22% Has an average value of 850 占 폚 and the second dissolution temperature is lower than the first dissolution temperature by 150 to 300 占 폚.
만일, 상기 제2 용해온도를 상기 제1 용해온도인 1100~1200℃로 그대로 유지한다면 주석을 주입할 때 높은 온도로 인해 주석이 공기 중 산소와 결합하여 산화물(SnO₂)이 생겨 주석의 손실량이 증가하는 현상이 발생될 것이다.If the second dissolving temperature is maintained at the first dissolving temperature of 1100 to 1200 ° C, the tin is bonded to oxygen in the air due to the high temperature when the tin is injected, resulting in oxide (SnO 2) Will occur.
또한, 상기 유기합금단계(S10)은 탄소봉을 이용하여 용탕 내부의 산소를 제거하고, 상기 용해 가열기의 산소량을 줄임으로써 그을음을 발생시켜 상기 그을음으로 용탕 표면을 코팅함으로써 산소와의 접촉을 차단하며, 상기 구리가 용융된 용탕에 상기 주석을 주입한 이후에는 상기 용탕의 온도를 900℃ 이하로 유지시켜 과열산화를 방지함으로써 이와 같은 유기적인 결합관계를 통해 탈산제를 첨가하지 않고서도 제품의 내외부에 잔존하는 기포를 제거할 수 있게 되는 것이다.In the organic alloy step S10, the oxygen is removed from the molten metal by using a carbon rod, soot is generated by reducing the amount of oxygen in the dissolution heater, and the surface of the molten metal is coated with the soot, After the tin is injected into the melted molten copper, the temperature of the molten metal is maintained at 900 ° C or lower to prevent superheat oxidation. Thus, even when the deoxidizing agent is not added through the organic bonding, The bubbles can be removed.
이와 같은 잔존 기포 제거를 통해 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 매끄러운 표면을 가진 주물유기 제품을 제조할 수 있게 되는 것이다.By such residual bubble removal, a cast organic product having a smooth surface as shown in FIGS. 2 and 3 can be manufactured.
상기 주조단계(S20)는 상기 유기합금단계(S10)에서 만들어진 주괴를 녹여 용융상태로 만든 후 금속플라스크에 주입하여 유기원본을 만드는 단계이다.The casting step S20 is a step for melting the ingot made in the organic alloy step S10 and injecting it into a metal flask to form an organic original.
상기 주조단계(S20)는 주물유기를 제조하는 통상의 기술자에게 일반적인 기술이지만, 본 발명의 일실시예에서는 상기 금속플라스크를 150~250℃의 온도를 갖는 소성로에서 2시간 30분~3시간 30분 동안 냉각 즉, 노냉시키는 것을 특징으로 한다.The casting step (S20) is a general technique for a conventional art of making castings. In an embodiment of the present invention, the metal flask is heated for 2 to 30 minutes to 3 hours and 30 minutes in a calcination furnace having a temperature of 150 to 250 ° C Cooling, i.e., cooling.
유기(놋쇠)는 열전도율이 낮아 응고시간이 길다. 그래서 상기 금속플라스크를 급냉하면 주물품의 조직이 깨지거나 균열이 생기며, 공냉은 계절에 따라 조금씩 냉각 편차가 생기므로 본 발명의 일실시예에서는 노냉을 통해 냉각속도를 일정하게 유지함으로써 겨울과 여름 사이의 냉각 편차를 줄일 수 있게 된다.Organic (brass) has low thermal conductivity and long solidification time. Therefore, when the metal flask is quenched, the structure of the main product is broken or cracked, and the air cooling may cause a slight cooling variation depending on the season. Therefore, in one embodiment of the present invention, It is possible to reduce the cooling variation of the cooling fan.
상기 열처리단계(S30)는 상기 주조단계(S20)에서 만들어진 유기원본을 열처리하는 단계로서, 본 발명의 일실시예서는 상기 주조단계(S20)에서 만들어진 유기원본을 630~640℃의 온도로 10~30분 동안 가열한 후 소금물에 냉각시킨다.The heat treatment step S30 is a step of heat treating the organic original made in the casting step S20. In one embodiment of the present invention, the organic original made in the casting step S20 is heated to a temperature of 630 ~ After heating for 30 minutes, cool to brine.
상기 주조단계(S20) 이후의 유기원본의 상태는 주석의 함량이 22%에 달해 취성을 유발하는 δ상이 형성되어 이로 인해 균열이 쉽게 발생하며 냉간가공을 할 수 없다. The state of the organic original after the casting step (S20) is 22% of the tin content, so that a δ-phase is formed which causes brittleness, which causes cracking easily and can not be cold-worked.
따라서 냉간 절삭가공성을 높이기 위해 균열이 발생하지 않는 α와 β상의 마텐사이트 조직상이 존재하는 586℃~700℃구간에서 열뜨임(Tempering) 과정이 필요하다. Therefore, in order to improve the cold workability, a tempering process is required in the range of 586 ° C. to 700 ° C. in which the α and β phase martensite phases are not cracked.
전기 가마에서 가열 후 입수 시키는 사이 40~50℃정도의 온도 손실이 발생해 580도 이하로 내려가게 되면 가공성이 낮은 조직의 상태로 변화될 수 있어 630℃~640℃로 가열하고 유기(놋쇠)의 크기와 두께에 따라 10~30분 동안 가열한 후 소금물(NaCl)에 냉각한다. If the temperature is lowered to below 580 ℃ due to the temperature loss of about 40 ~ 50 ℃ during the heating process in the electric kiln, it can be changed into the state of low workability. It is heated to 630 ℃ ~ 640 ℃ and the organic (brass) Heat for 10 to 30 minutes, depending on size and thickness, and cool to brine (NaCl).
소금물(NaCl)은 ??칭(담금질) 속도가 물보다 5배가 빨라 표면 산화막 제거가 빠르게 이뤄지고 취성이 제거되어 절삭가공성이 높은 마텐사이트 조직을 얻을 수 있다. Salt water (NaCl) has a quenching rate 5 times faster than water, so that the removal of surface oxide film is performed quickly and the brittleness is removed, so that a martensite structure having high cutting workability can be obtained.
이와 같은 소금물(NaCl)로 염수처리시 염소가 표면 산화막 제거에 효과적으로 작용한다.When brine is treated with such salt water (NaCl), chlorine effectively acts to remove surface oxide film.
구리(Cu)-주석(Sn) 유기(놋쇠) 합금 중 납(Pb)이 함유되면 소량의 납이 녹아 표면을 덮고 있기 때문에 열처리 후 염수 처리시 표면의 산화막이 제거 되지 않는다. 다.When lead (Pb) is contained in copper (Cu) - tin (Sn) organic (brass) alloy, since the surface is covered with a small amount of lead, the oxide film on the surface is not removed during the salt treatment after the heat treatment. All.
이는 주조성을 높이기 위한 소량의 납(Pb)을 첨가하지 않고 잔류산소를 제거하기 위해 본 발명에서와 같이 탈산제를 넣지 않는 방법으로 해결할 수 있으며, 이를 통해 잔류 불순물이 기준량 이하로 첨가된 고순도의 유기(놋쇠)를 제조할 수 있다.In order to remove residual oxygen without adding a small amount of lead (Pb) in order to increase the main constitution, it can be solved by a method of not adding a deoxidizer as in the present invention. Through this, a high purity organic Brass) can be produced.
상기 냉간절삭가공단계(S40)는 상기 열처리단계(S30)를 통해 열처리되어 절삭가공성이 높은 마텐사이트 조직으로 된 유기원본을 일정 온도 이하에서 절삭 가공하여 최종 주물유기 제품을 생산하는 단계이다.The cold cutting step S40 is a step of producing a final cast organic product by cutting an organic original having martensite structure, which is heat-treated through the heat treatment step S30, at a predetermined temperature or less.
앞에서 설명되고 도면에서 도시된 주물유기 제조 방법은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.The casting organic production method described above and shown in the drawings is only one embodiment for carrying out the present invention and should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is defined only by the matters set forth in the following claims, and the embodiments improved and changed without departing from the gist of the present invention are obvious to those having ordinary skill in the art to which the present invention belongs It will be understood that the invention is not limited thereto.
S10 유기합금단계
S20 주조단계
S30 열처리단계
S40 냉간절삭가공단계S10 Organic Alloy Step
S20 Casting step
S30 heat treatment step
S40 Cold Cutting Step
Claims (5)
상기 유기합금단계에서 만들어진 주괴를 녹여 용융상태로 만든 후 금속플라스크에 주입하고, 상기 금속플라스크를 일정 온도를 갖는 소성로에서 일정시간 냉각시켜 유기원본을 만드는 주조단계와;
상기 주조단계에서 만들어진 유기원본을 열처리하는 열처리단계와;
상기 열처리단계를 통해 열처리된 유기원본을 일정 온도 이하에서 절삭 가공하여 최종 주물유기 제품을 생산하는 냉간절삭가공단계를; 포함하되,
상기 유기합금단계는, 주석 24.2±0.5 중량%, 나머지 구리로 합금되고, 흑연 도가니에서 상기 구리를 제1 용해온도 1100~1200℃로 일정시간 용융한 후 상기 주석을 주입하되, 상기 주석의 주입시 용탕의 제2 용해온도가 상기 제1 용해온도보다 150~300℃ 낮은 상태가 되도록 용해 가열기의 세기를 조절하는 것을 특징으로 하는 주물유기 제조 방법.An organic alloy step of alloying and dissolving copper and tin at a constant weight ratio to produce an ingot;
Melting the ingot produced in the organic alloy step, melting it, injecting it into a metal flask, and cooling the metal flask at a predetermined temperature for a predetermined time to form an organic original;
A heat treatment step of heat treating the organic original produced in the casting step;
A cold cutting step of cutting the organic original heat-treated through the heat treatment step at a temperature lower than a predetermined temperature to produce a final cast organic product; Including,
Wherein the organic alloy phase is alloyed with the remaining copper of 24.2 + - 0.5 wt%, and the copper is melted at a first melting temperature of 1100 to 1200 DEG C for a predetermined time in a graphite crucible, and then the tin is injected, Wherein the strength of the dissolution heater is controlled such that the second dissolution temperature of the molten metal is lower than the first dissolution temperature by 150 to 300 ° C.
상기 유기합금단계는, 탄소봉을 이용하여 용탕 내부의 산소를 제거하고, 상기 용해 가열기의 산소량을 줄임으로써 그을음을 발생시켜 상기 그을음으로 용탕 표면을 코팅하며, 상기 구리가 용융된 용탕에 상기 주석을 주입한 이후에는 상기 용탕의 온도를 900℃ 이하로 유지시키는 것을 특징으로 하는 주물유기 제조 방법.3. The method of claim 2,
The organic alloy step may include the steps of removing oxygen in the molten metal by using a carbon rod, reducing the amount of oxygen in the melting furnace to generate soot, coating the surface of the molten metal with the soot, and injecting the tin into the molten copper And then the temperature of the molten metal is maintained at 900 DEG C or lower.
상기 주조단계는, 상기 금속플라스크를 150~250℃의 온도를 갖는 소성로에서 2시간 30분~3시간 30분 동안 냉각시키는 것을 특징으로 하는 주물유기 제조 방법.The method according to claim 2 or 3,
Wherein the casting step comprises cooling the metal flask in a sintering furnace having a temperature of 150 to 250 DEG C for 2 to 30 minutes to 3 to 30 minutes.
상기 열처리단계는, 상기 주조단계에서 만들어진 유기원본을 630~640℃의 온도로 일정시간 가열한 후 소금물에 냉각시키는 것을 특징으로 하는 주물유기 제조 방법.The method according to claim 2 or 3,
Wherein the heat treatment step comprises heating the organic raw material produced in the casting step at a temperature of 630 to 640 캜 for a predetermined period of time, and then cooling the brushed organic material.
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