주조에서 주물의 중심부까지의 응고시간(t), 주물의 체적(V), 표면적… | [일반기계기사 필기] 16년 2회차 기출문제 상세 페이지

주물의 응고시간은 체적과 표면적 비의 제곱에 비례한다 — $t=K\left(\dfrac{V}{S}\right)^2$가 옳은 관계다.
이를 슈보리노프(Chvorinov)의 법칙이라 한다. 굳는 데 내보내야 할 열량은 주물의 체적 V에 비례하고, 그 열이 빠져나가는 통로는 주형과 맞닿은 표면적 S이므로 비 $V/S$(모듈러스)가 클수록 늦게 굳는다.
지수가 1이 아니라 2인 이유는, 주형이 흡수한 열이 시간의 제곱근에 비례해 주형 속으로 퍼져 들어가기 때문이다. 그래서 두께가 2배가 되면 응고시간은 약 4배로 늘어난다.
실무에서는 이 관계로 압탕(riser)의 모듈러스를 주물보다 크게 잡아, 주물이 다 굳을 때까지 압탕 쪽이 녹아 있게 설계한다.