1. 핵 생성 및 결정 성장 :
* 핵 생성 : 액체 금속 내에 작은 고체 입자 (핵)를 형성하는 과정. 이 핵은 결정 성장을위한 씨앗 역할을합니다.
* 결정 성장 : 액체상에서 더 많은 원자를 첨가하여 핵이 자랍니다.
2. 냉각 속도 :
* 빠른 냉각 : 빠른 냉각에서 액체 금속은 빠르게 열을 잃어 금속 전체에 동시에 더 많은 수의 핵 형성을 초래합니다. 이로 인해 입자 크기가 작은 세분화 된 구조가 발생합니다.
* 느린 냉각 : 냉각이 느리면 초기에 더 적은 핵이 형성 될 수 있습니다. 그런 다음이 핵은 더 커져서 거친 입자 구조를 만듭니다.
3. 곰팡이 설계 및 열전달 :
* 열전달 : 용융 금속에서 금형으로의 열전달은 중요한 역할을합니다. 용융 금속과 직접 접촉하는 금형 영역은 더 빨리 냉각되어 조기 응고로 이어집니다. 이것은 표면에 고체 금속의 "피부"를 만들 수 있습니다.
* 곰팡이 설계 : 몰드의 모양과 재료는 열 전달 속도 및 응고 패턴에 영향을 미칩니다.
4. 대류 :
* 자연 대류 : 용융 금속의 온도 차이는 자연적인 대류 전류를 생성하여 고르지 않은 냉각 및 응고 패턴을 초래할 수 있습니다.
* 강제 대류 : 외부 힘을 사용하여 강제 대류를 생성하여 열 전달 속도 및 응고 패턴에 영향을 미칩니다.
5. 주조 과정 :
* 연속 주조 : 연속 주조에서, 용융 금속은 곰팡이에 지속적으로 붓고 굳어집니다. 고화는 곰팡이 벽에서 시작하여 안쪽으로 진행됩니다.
* Ingot 캐스팅 : 잉곳 주조에서, 용융 금속을 곰팡이에 붓고 완전히 응고 할 수 있습니다. 응고 과정은 냉각 속도 및 곰팡이 설계에 따라 달라질 수 있습니다.
요약 :
곰팡이 인터페이스에서 더 빠른 냉각으로 인해 응고가 종종 표면에서 시작되지만 항상 그런 것은 아닙니다. 응고 과정은 냉각 속도, 곰팡이 설계, 대류 및 주조 공정 유형을 포함한 복잡한 요인의 상호 작용에 의해 영향을받습니다.
따라서 금속이 항상 표면에서 먼저 굳어지는 것은 부정확합니다. 응고 패턴은 더 복잡하고 관련된 특정 조건에 따라 다릅니다.
