KR100218984B1 - 고연성의 소결된 알루미늄 합금, 그 제조방법 및 용도 - Google Patents

고연성의 소결된 알루미늄 합금, 그 제조방법 및 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고강도 및 고연성의 A1-Si계 소결된 합금, 이의 제조방법 및 용도를 제공한다. 합금은 1-45%의 Si, 0.1-20%의 Ⅲa족 원소, 0.01 -5%의 Ⅳa 및 Ⅴa족중 적어도 하나의 원소 및 잔량의 A1로 이루어진다. 이 합금은 추가로 0.01-5%의 Cu, 0.01-5%의 Mg, 2.0% 이하의 Fe, 1.5% 이하의 Mn 및 1.5% 이하의 Co 중 적어도 하나를 함유할 수 있고, 산소 함량은 진공하의 소결에 의해 0.15% 이하로 감소한다. 본 발명은 피스톤 및 스크롤 압축기와 같은 자동차 부품에 적용된다. 합금은 150℃에서 인장강도가 약 40㎏/㎟ 이상이고, 연신율이 1.5% 이상이다.

Description

고연성의 소결된 알루미늄 합금, 그 제조방법 및 용도
제1도는 본 발명 합금의 성형압력과 휨강도 및 밀도와의 관계를 나타낸 그래프이고,
제2도는 본 발명 합금의 소결온도와 휨강도 및 밀도와의 관계를 나타낸그래프이고,
제3도는 본 발명 합금의 재압축 성형압력과 휨강도 및 밀도와의 관계를 나타낸 그래프이고,
제4도는 본 발명 합금의 재압축 온도와 휨강도 및 밀도와의 관계를 나타낸 그래프이고,
제5도는 본 발명의 A1 합금분말의 조직을 나타낸 도면이고,
제6도는 본 발명의 소결 A1합금의 조직을 나타낸 도면이고,
제7도는 본 발명에 따른 밀폐식 스크롤 압축기의 부분단면 사시도이고,
제8도는 본 발명에 따른 밀폐식 스크롤 스크롤 압축기의 스크롤의 횡단면도이고,
제9도는 본 발명에 따른 차에어 컨디셔너용 스크롤 압축기의 횡단면도이고,
제10도는 본 발명에 따른 차 에어 컨디셔너용 스크롤 압축기들의 스크롤의 횡 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 회전 스크롤 2 : 고정 스크롤
3 : 흡인 파이프 4 : 배출실
5 : 배출 통로 6 : 중간 압력실
8 : 회전 베어링 9 : 모터 챔버
10 : 모터 11 : 챔버
12 : 냉동기계유 13 : 프레임
19 : 배출파이프 15 : 크랭크축
16 : 올드햄링 23 : 배출 밸브
24 : 배출 개구부 25 : 베어링 보올
26 : 회전 제어기 27 : 흡인 개구부
28 : 칩 시일 29 : 링
30 : 슬라이딩 클러치 31 : 자기 클러치
32 : 평형추
본 발명은 고강도 및 내마모성을 갖는 신규한 소결 A1 합금, 특히 내손상 및 내마모성과 적업할 대상재료의 소성 가공성 및 절삭성을 향상시키는 소결된 알루미늄-실리콘계 합금과 이 합금의 제조방법 및 용도에 관한 것이다.
현재까지는, JIS에 명시된 AC8A 및 A390은 용융 캐스팅법으로 내마모성 A1 합금을 제조하였다. 그러나, Si 고함량의 A1-Si계 합금은 용융캐스팅법에 의해 제조하기 어렵다. 즉, Si 함량이 공석(eutectoid)을 형성하는 양을 초과할때는, 거친 과공석 Si 결이 석출되어 강도가 감소하는 결점이 있다. 게다가, 소성 가공이 어렵고, 더욱이 경화된 거친 과공석 Si 결정에 의해 작업할대상 재료가 손상될 수 있다. 특히 생상품의 소형경량화 및 고성능화가 요망되고 있는 현재에는, 이의 강도, 소성 가공성, 절삭성 및 내마모성의 향상이 요구된다.
따라서, 최근에는 분말 야금방법에 의해 A1-Si-Fe, A1-Si-Mn 및 A1-Si-Mi계 소결 합금이 개발되었다. 이들 합금 분말의 제조방법은 소정 조성의 합금을 용융하고, 가스 어토마이즈화(gas atomization)등에 의해 급냉 고화된 분말을 제조하고, 이 분말을 압축하고, 이어서 소결 또는 열간 소성 가공시켜 소망하는 합금을 제조한다. 급냉 고화된 분말은 미세하게 세분되고 균일하게 분산된 과공석 Si 결정을 함유하므로, 통상의 용융캐스팅법에 의해 제조된 것보다 더높은 강도를 갖는 Si 고함량 재료가 얻어진다.
일본 특허공개 제64-56806호 및 제63-183148호에 기술된 급냉 고화 분말-소결법에 의해 제조된 소결 합금은 고강도이지만, 샤르피 충격강도 시험에서 약 0.2-0.98㎏·m/㎠로 인성이 매우 낮다. 일본 특허공개 제 60-131944호에 기술된 급냉 고화된 A1 합금 분말과 0.5-10용량의 카본 분말의 혼합물은 강도가 높지 못하다.
일본 특허공개 제55-97447호에서는 그래파이트, 설피드 및 플루오라이드를 고체 윤활 성분으로서 첨가하였으나, 일본 특허공개 제60-131944호에서 처럼 높은 강도는 기대할 수 없었다.
더욱이, 일본특허공개 제63-183148호, 제1-159345호, 제2-61023호 제 2-61024호 및 제2-70036호에는 5-40%의 Si 및 Cu, Mg, Mn, Fe, W, Ni, Cr, Co, Ce, Ti, Zr, V, Mo 등을 함유하는 합금분말을 압축하고, 이어서 압축된 합금을 열간 소성 가공하여 합금을 제조하지만, 생성된 합금은 충분한 강도 및 인성을 갖지 못한다.
상기한 바와 같이, 종래의 A1-Si-Fe, A1-Si-Mn 및 A1-Si-Ni계 소결 합금은 강도는 높으나 인성은 낮다. 더욱이, 고체 윤활제 함유 소결 A1 합금은 강도 및 인성이 상당히 낮다. 따라서, 이들 합금을 충격이 반복적으로 가해지는 부재나 고하중하에 사용되는 슬라이딩 마모부재로서 사용하는데는 제한이 따른다.
본 발명의 목적은 고강도 및 고인성을 갖는 소결 A1 합금, 그 제조방법및 이의 여러 용도를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 중량으로 1-45%의 Si, 0.1-2.0%의 Ⅲa족 원소, 0.01-5%의 Ⅳa및 Ⅴa 족중 적어도 하나의 원소 및 실질적으로 잔량의 A1로 이루어진 고연성의 소결 A1합금에 관한 것이다.
본 발명에서, 합금은 추가로 0.1-5%의 Cu 및 0.1-5%의 Mg을 함유할 수 있으며, 또한 추가로 2.0% 이하의 Fe, 1.5% 이하의 Mn 및 1.5% 이하의 Co 중 하나 이상을 함유할 수 있다.
나이가, 본 발명은 중량으로 0.1-20%의 Ⅲa족 원소, 0.01-5%의 Ⅳa 및 Ⅴa 족중 적어도 하나의 원소, 0.15% 이하의 산소 및 실질적으로 잔량의 A1로 이루어진 고연성의 소결 A1 합금에 관한 것이다. 상기 합금은 기재로서 1-45%의 Si을 함유하고, 또한 5% 이하의 Mg, 10% 이하의 Cu, 20%이하의 Fe, 10%이하의 Mn, 8% 이하의 Co, 5%이하의 W 및 5%이하의 Mo을 함유할 수 있다. 산소의 함량이 적을수록 연성이 좋아지지만, 강도를 고려하여 5ppm 이상의 함량이 되도록 하는 것이 바람직하다.
고강도 및 고연성을 나타내기 위해서 실리콘 함량은 50-500ppm인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 과공석을 형성하기 위한 양으로부터 45중량% 까지의 Si(전체 Si 입자 중, 입자크기 1㎛이하인 Si 입자수는 50-80%, 입자크기 1㎛이상 2.5㎛ 이하인 Si입자수는 15-35%, 입자크기 2.5㎛ 이상 5㎛ 이하인 Si 입자수는 5-20%, 입자 크기 5㎛ 이상인 Si 입자수는 5% 이하임) 및 실질적으로 잔량의 A1로 이루어진 고연성의 소결 A1 합금에 관한 것이다. 상기 합금은 기재로서, 0.1-20%의 Ⅲa족 원소 및 0.01-2%의 Ⅳa 및 Ⅴa족 중 적어도 하나의 원소를 함유하고, 추가로 5% 이하의 Mg, 10%이하의 Cu, 20% 이하의 Fe, 10% 이하의 Mn, 8% 이하의 Co, 5% 이하의 W 및 5% 이하의 Mo 중 하나 이상을 함유할 수 있다.
본 발명은, 중량으로, 1-45%의 Si, 0.1-20%의 Ⅲa족 원소 및 실질적으로 잔량의 A1로 이루어진 압축 합금분말을 산소 부분압 2×10-3mmHg 이하의 비-산화 조건하에서 소결시키는 단계를 포함하여 이루어지는 고연성의 소결 Al 합금의 제조방법에 관한 것이다. 상기 방법에서의 소결 단계는 10-2mmHg 이하의 고진공하에서 실시하는 것이 바람직하다. 본 발명의 소결 방법은 모든 합금에 적용되고, 저 산소 함유의 소결체를 얻을 수 있다.
본 발명은, 중량으로, 1-45％의 Si, 0.1-20%의 Ⅲa족 원소 및 실질적으로 잔량의 A1로 이루어진 압축 합금 분말 성형체를 350℃ 이상의 온도에서 10-2mmHg 이하의 압력하에 고온 진공 탈가스 처리하고, 이어서, 비-산화 조건 하에서 소결 및/또는 열간 소성 가공 처리하는 단계를 포함하여 이루어지는 고연성의 소결 Al 합금의 제조방법에 관한 것이다. 상기한 진공 소결은 기본방법으로서 이 방법에 포함될 수 있고, 나아가 이 방법은 여러 합금의 제조에 적용할 수도 있다.
본 발명은 중량으로 1-45％의 Si, 0.1-20%의 Ⅲa족 원소, 0.1-5％의 Cu, 0.1-5％의 Mg 및 실질적으로 잔량의 Al로 이루어진 합금 분말 성형체를 진공하에 소결하고, 소결된 압축 합금을 열간 소성 가공 처리하고, 이어서 용액처리 및 에이징 처리하는 단계를 포함하여 이루어지는 고연성의 소결 Al 합금을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 합금 조성물은 소결된 상태로 또는 소결하고 이어서 열간 소성 가공한 상태로 사용할 수 있고, 또는 용액 처리 및 에이징 처리(여기에서, Si 입자 및 금속간 화합물의 입자가 생성된다)까지 실시한 후 사용할 수 있다. Si 입자는 저-공석 조성물 중에서 공석형태로 석출되고, 과-공석 조성물중에서 과공석 형태 및 공석형태로 석출된다.
본 발명은 중량으로, 1-45％의 Si, 0.1-20%의 Ⅲa족 원소, 0.01-2％의 Ⅳa 및 Ⅴa족중 적어도 하나의 원소 및 실질적으로 잔량의 Al로 이루어지고, Si 입자 주위에 Ⅲa, Ⅳa 및 Ⅴa족 원소의 농밀에 의해 형성된 국화형 조직 및 그물유사 조직을 갖는 것을 특징으로 하는 Al 합금 분말에 관한 것이다. 기재로서 상기 분말중 Ⅲa족 원소의 함량은 Ⅳa 및 Ⅴa족 원소의 함량 보다 많아야 한다.
합금 분말은 추기로 상기한 바와 동일한 양의 Cu, Mg, Fe, Mn, Co, W 및 Mo을 함유할 수 있다.
특히, 소결한 후 고온가공하고, 용액 처리 및 에이징 처리시켜 제조된 본 발명의 소결 Al 합금은, 자동차 부품 예를 들면, 실린더 블록, 실린더 라이너, 피스톤, 로커 아암, 컨넥팅 로드, 밸브 리테이너, 실린더 헤드, 보켓, 축 포오크, 브레이크 드럼, 밸브 스풀 그리고 압축기용 브레이크 마스터 실린더, 베인, 로우터 및 올드햄 링 그리고 VTR 테이프용 가이드 실린더에 적용된다.
특히, 본 발명은 고정 스크롤 및 회전 스크롤을 구비한 압축기에 관한 것이고, 스크롤 중 적어도 하나는 중량으로, 1-45％의 Si, 0.1-20%의 Ⅲa족 원소, 0.01-5％의 Ⅳa 및 Ⅴa족중 적어도 하나의 원소 및 실질적으로 잔량의 Al로 이루어진 소결 합금으로 구성된 것을 특징으로 한다. 더욱이, 회전 스크롤은 Al 합금으로 만들어질 수 있고, 고정 스크롤은 주철로 만즐어질 수 있고, Al 합금의 회전 스크롤을 사용하면 고속 출발이 가능하다.
이 스크롤은 축받이 상에 나선 치형부를 구비한다. 특히 이 스크롤은 150℃에서 인장강도 40-60kg/㎟, 연신율 1.5-10％이고, 그리고 평균 열팽창 계수는 20-300℃에서 14-20×10-6/℃, 더욱 바람직하게는 15-17×10-6/℃ 이다. 또한 소결한 후 열간 소성 가공하고, 용액 처리 및 에이징 처리한 합금은 상기 언급한 부품에 사용된다.
본 발명자들은 급냉 고화 분말로 이루어진 종래의 Al-Si-Fe, Al-Si-Mn 및 Al-Si-Ni계 소결 합금의 강도가 감소하는 것은 입자표면에 산화막을 보유함으로써 입자간 결합력이 약화되어 나타난다는 것을 알게 되었다.
따라서, 본 발명자들은 Ⅲa족 원소, 특히 희토류원소로서 Ce와 Ⅳa 및 Ⅴa족 중 적어도 하나의 원소, 특히 입자간 결합력을 증가하기 위한 성분으로서 Zr을 결합시켜 효과적으로 강도와 인성을 향상시킬 수 있음을 알게 되었다. 따라서, 본 발명의 목적을 달성할 수 있게 되었다.
고강도 및 내마모성 Al-Si계 소결 합금 내에서, Si는 내마모성을 향상시킨다.
그러나, Si의 함량이 1중량％ 미만이면 이 효과는 충분치 않고, 고강도 또한 얻을 수 없다. 만일 45중량％ 이상이면, 내마모성은 크지만 압축성능 및 소성 가공성은 상당히 저하된다.
본 발명의 합금은 강도 및 내마모성 요구 조건에 따르는 Si 함량에 의해 몇개의 범위로 분류할 수 있다. 각 Si 함량은 다음 범위로 분류할 수 있고, 필요한 강도 및 내마모성 조건에 따라 선택하여 사용한다.
(1) 1-6％ (2) 6％ 이상 12％ 이하
(3) 12％ 이상 18％ 이하 (4) 18％ 이상 30％ 이하
(5) 30％ 이상 45％ 이하
본 발명의 소결 합금은 상기 Si 함량 기준으로 하기 정한 양의 Cu, Mg, Fe, Mn, Co, W 및 Mo을 함유할 수 있다.
Ⅲa족 원소가 강도 향상에 효과적이지만, 이의 함량이 0.1-20중량％ 범위밖이면 이 효과는 불충분하다. 또한, Si 및 이 원소의 전체 함량은 65중량％ 이하인 것이 바람직하고, 만일 65중량％를 초과하면 합금의 소성 가공성이 상당히 저하된다. Ⅲa족 원소의 함량은 0.5-10％인 것이 바람직하고, 더 바람직하기는 1-5％ 이다.
Ⅲa족 원소는 Sc, Y, 란탄족 원소(La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) 및 악티늄족 원소(Ac, Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No)를 포함하고, 이들중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 이들 원소중, 회토류 원소가 특히 바람직하고 이들 원소들은 Si 입자가 용융상태에서 고체화되면서 대부분 1㎛ 이하 작은 입자를 형성하는데 작용한다. 희토류 원소 중에서, 합금으로서 미시메탈(약 50％ La 및 약 50％ Ce의 합금)을 사용하는 것이 특히 바람직하다.
Ⅲa족 원소를 대신하여 P 및 알칼리 금속(Li, Na, K, Rb, Cs, Fr)을 Ⅲa족 원소의 양과 유사한 양 사용할 수 있다.
Ⅳa족 원소(Ti, Zr, Hf) 및 Ⅴa족 원소(V, Nb, Ta)는 0.01％ 이상 함유되어, Ⅲa족 원소와 함께 용융상태로부터 Si-함유 Al 합금의 고체화에서 미세 Si 입자를 형성시키게 된다. 그러나, 이의 함량이 5％를 초과할때에는 효과의 증가는 나타나지 않고, 오히려 연성이 감소되므로, 함량은 5％ 이하로 한다. 바람직하기는 0.1-3％이고, 보다 바람직하기는 0.5-2％이다. Ⅳa족 원소가 바람직하고, Zr이 특히 바람직하다. Ⅲa족 원소와 Ⅳa 및 Ⅴa족 원소와의 결합은, 용융상태에서 Si-함유 Al 합금이 고체화될 때 미세 Si 입자를 형성시키는데에 효과적이고, 또한 소결단계에서 Si 입자의 성장을 억제한다. 이에 의하여, 전체 입자수에 대한 비율로 입자크기 1㎛ 이하의 입자가 50-80％, 1-2.5㎛의 입자가 15-30％, 2.5-5㎛의 입자가 5-20％ 및 5-10㎛의 입자가 5％ 이하로된 Si의 입자 분포가 나타나게 된다. 이들 원소들은 Si 입자 주위에 국화모양의 조직으로서 형성되는데, 이는 합금분말로서 이들 원소의 농밀의 결과로서 형성되는 것으로 보인다. 이는 고체화 및 소결중에서 Si 입자가 성장하는 것을 억제하는 원인으로 생각되며, 또한 Si 입자의 파열 분해를 방지하여 연성을 증가시키는 것으로 보인다.
Si 입자는 입자크기 1㎛ 이하가 60-80％, 입자크기 1-2.5㎛가 22-30％, 입자크기 2.5-5㎛가 7-15％ 및 입자크기 5-10㎛이 2％ 이하로 구성되어 있는 것이 바람직하다. Si 입자가 더 미세할때, 고연성을 얻을 수 있고, 압축성능 또한 증대된다. 더욱이, 휨에 의해 적은 양의 Si 입자가 파열됨으로써 형성된 횡-단면은 옴폭 들어가 있다.
Al 합금 분말의 Si 입자주위의 국화모양의 조직은 Si의 양과 상기한 원소들의 결합으로 얻어지고, Ⅲa족 원소의 양이 Ⅳa 및 Ⅴa족 원소의 양보다 많고, Ⅳa 및 Ⅴa족 원소의 양이 Si의 양의 0.20％ 이하일때 얻을 수 있다.
본 발명의 소결 합금중에서, 산소 함량은 현저하게 감소되어 있다. 즉, Ⅲa족 원소와 Ⅳa 및 Ⅴa족 원소와의 결합 및 35℃ 이상의 온도, 진공 또는 산소 부분압 2×10-3mmHg 이하의 비-산화 조건 하에서 탈기 및/또는 소결처리하는 방법에 의해 산소 함량이 0.15％ 이하로 감소되며, 이로써 고연성을 얻을 수 있다. 산소 함량은 0.15％ 이하이고, 바람직하게는 0.10％ 이하이고, 더욱 바람직하기는 0.05％ 이하이다.
상기 알루미늄 분말 합금은 공기 및 질소 또는 아르곤 가스 어토마이즈법에 의해 제조된다. 합금 성분이 과포화로 첨가된 경우, Si 입자는 거칠게 되어 강도 및 내마모성에 역효과를 주게 되므로, 어터마이즈화법은 Si 입자를 미세하게 분산시키는데 적합하다. 이러한 알루미늄 분말 합금을 냉간 등압 압축 성형(CIP)에 의해 압축성형하여 빌릿(billet)을 얻고, 이 빌릿을 진공 하에 또는 질소 또는 아르곤과 같은 불활성 가스중에서, 바람직하게는, 460-500℃에서 고체상 소결을 행하여 농밀화 시키는 것이 바람직하다. 그러나, 분말 합금을 고체-상 소결을 시키더라도 내부결점의 원인이 되는 공극이합내에 남아 있게 된다. 따라서, 소결 합금은 250-450℃에서 4.5톤/㎠ 이상, 특히 5-9톤/㎠에서 고온 압축 성형에 의해 재압축하여 농밀화하는 것이 바람직하다. 이러한 제조단계를 거쳐 얻은 소결 합금은 과포화 상태에서, 고용액이 형성되는 준안정 석출물로부터 안정한 석출물 또는 금속간 화합물로 되고, 재압축 가열온도 보다 낮은 열 이력을 받더라도 석출물은 다시 고용액을 형성하지 않거나 또는 재석출하지 않게 되어, 왜곡 변형이 일어나기 어렵다. 그러나, 고강도를 얻기 위해, 소결 합금은 합금을 400-520℃로 가열하고 이어서 물로 냉각하는 용액 처리에 이어 100-200℃에서, 특히 150-200℃에서 에이징 처리함으로써 고강도가 얻어질 수 있다. 에이징 처리는 Cu 및 Mg 함유 합금에 대해 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명의 합금 분말은 특히 50℃/초 이상의 냉각 속도에서 고화하는 것이 바람직하다. 분말의 입자크기는 바람직하게는 350메쉬 이하이고, 특히 바람직하게는 30㎛ 이하이다.
소결전 압축은 2.5톤/㎠ 이상, 특히 3-5톤/㎠에서 실시하는 것이 바람직하다.
Cu 및 Mg은 에이징 처리에 의해 금속간 화합물을 석출하여 매트릭스의 강도를 향상시키는 시효 경화 원소로서 각각 0.1％ 이상의 양으로 첨가된다.
반면에, 상기 첨가량이 5％를 초과하면 인성이 더 낮아지므로, 이들 각각의 양은 5％ 이하 이어야 한다. 따라서, Cu를 0.1-5중량％의 양으로, 그리고 Mg를 0.1-5중량％의 양으로 첨가하는 경우에 매트릭스의 경도가 가장 크게 증가하고, 강도도 향상된다.
Cu 2-5％ 그리고 Mg 0.1-1％인 경우, 특히 바람직하다. 합금중 산소 함량이 0.15％ 이하일 때 Cu는 10％까지 함유할 수 있다.
더욱이, Cu 및 Mg을 함유하는 본 발명의 합금은 추가로 2.0％ 이하의 Fe, 1.5％ 이하의 Mn 및 1.5% 이하의 Co중의 적어도 하나를 함유할 수 있다.
이들 원소들은 Al과 함께 금속간 화합물을 생성하여 합금의 강도 및 내열성을 향상시킨다. 그러나, 이들 원소들은 각각 0.01％ 이상의 양으로 함유하는 것이 바람직하다. 만일 이들이 각각 상한치 이상의 양으로 함유되면 합금의 강도는 감소하고 합금은 부숴지기 쉽게 된다.
이외에, 본 발명의 합금은 산소 함량이 0.15％ 이하일때, 20％ 이하의 Fe, 10％ 이하의 Mn, 8％ 이하의 Co, 5％ 이하의 W 및 5％ 이하의 Mo을 함유할 수 있으며, 이들 원소의 전체양은 20％인 것이 바람직하다. 특히, 바람직하게는 5-13％ Fe, 2-5％ Mn, 0.5-3％ Co, 1-3％ W 및 1-3％ Mo이다.
본 발명은 축받이 상의 나선 치형부를 구비한 압축기용 스크롤에 관한 것으로, 상기 치형부는 상기 축받이에 거의 직각으로 형성되고, 축받이의 기재부 및 치형부 말단의 각 부분의 곡률은 0.1-0.5mm 이고, 실온에서의 연신율은 1％ 이상이다.
특히, 과공석 Si 또는 연신율 2％ 이상의 소결 Al 합금을 사용함으로써, 치형부의 두께는 1-5mm로 할 수 있고, 스크롤의 외부직경 1mm당 0.015-0.05로 할 수 있다. 특히 외부직경 1mm당 0.02-0.04mm 두께가 바람직하다.
치형부의 높이는 바람직하기는 0.1-0.3mm이고, 특히 스크롤의 외부직경 1mm당 0.15-0.25mm가 바람직하다.
[실시예 1]
표 1은 실시예 및 비교예의 화학조성(중량％)을 나타낸다. 분말은 공기를 사용하는 가스 어토마이즈법에 의해 용융금속을 급냉하여 제조하였다. 분말의 입자크기는 350메쉬 이하이었다. 본 합금 1-18 및 비교 합금 19-23는 각 성분의 분말을 3.6톤/㎠의 압력하에 냉간 등압 압축 성형(CIP)에 의해 압축하고 이 압축성형체를 소결시간 120분, 소결온도 480℃에서 소결 함으로써 제조되었다. 소결한 후, 압축성형체를 350℃, 7톤/㎠ 하에 재압축하고, 이어서 490℃에서 30분 동안 유지시키면서 용액 처리한 다음 물로 냉각하였다. 그 후 160℃에서 20시간 동안 에이징 처리한다. 소결은 10 mmHg 진공하에 실시하였다.
표 2에 나타난 바와 같이, 제조된 각 소결 합금을 인장시험, 휨시험(두께 : 5mm, 폭 : 20mm, 길이 : 40mm) 및 충격시험용 시료로 만들고, 인장시험, 삼점휨시험 및 5kg 샤르피 충격시험을 실시하였다. 상기 시험 결과로부터 명백히 드러난 바와 같이, 본 발명의 Al-Si-Ce 소결 합금은 인장강도에 있어서 비교합금의 인장강도와 동일하거나 더 높았다. 특히, Si 25％ 함유 합금에 대한 비교 시험을 했을 때, 본 발명 합금의 충격강도는 0.82kg-m/㎠ 이상인데 비해, 비교 합금의 충격 강도는 0.39kg-m/㎠이고, 본 발명 합금의 휨강도는 90kg/㎟ 이상인데 비해 비교 합금의 휨강도는 72kg/㎟이었다.
또, 상기 소결 합금에 대한 임계 사이징 표면 압력을 구하였다.
마찰조건은 다음과 같았다. : 대상재료는 박편상흑연 주철(FC25)이고, 분위기는 냉동기계유(윤활유 및 냉동액 혼합물)이었다. 시험 결과로 부터 명확히 드러난 바와 같이, 25％ Si를 함유하는, 본 발명 합금번호 2, 5, 8, 11, 14, 16 및 17과 비교 합금번호 19, 20, 21 및 22로 화합물 상에서 비교 시험한 결과, 본 발명 합금의 임계 사이징 표면 압력은 218kg/㎠ 이상으로, 모든 비교 합금의 임계 사이징 표면 압력 수치보다 더 높았다.
제1-4도는 표 1에 표시된 본 발명 합금번호 16의 제조방법 및 특성을 나타낸 것이다. 사용된 분말은 상기한 바와 같다. 제1도는 압축단계의 조건을 제조단계, 즉 압축→소결(480℃×120분)→재압축(350℃, 7톤kg/㎠)→열처리(490℃×30분, 물냉각→160℃×20시간 에이징 처리)에서 1톤/㎠에서 5톤/㎠으로 변화시켰을 때 얻어지는 생성물의 휨강도 및 밀도를 나타낸 것이다.
성형 압력이 2톤/㎠ 이하인 때는, 휨강도 및 밀도가 후속 제조단계동안 증가하지 않았다. 또한, 휨강도 및 밀도는 성형압력을 3.5톤/㎠ 이상으로 증가시킴으로서 가장 크게 되므로, 성형압력은 3.5톤/㎠ 이상이 바람직하다.
제2도는 소결온도를 제조단계 즉, 압축(3.6톤/㎠)→소결→재압축(350℃, 7톤/㎠)→열처리(490℃×30분, 물 냉각→165℃×20시간 에이징)에서 350℃에서 525℃로 변화시켰을 때 얻어지는 휨강도 및 밀도를 나타낸 것이다. 소결온도가 400℃ 이하인 때는, 합금은 강도 및 밀도가 낮아졌고, 신뢰성도 낮아졌다. 따라서, 소결온도는 400℃ 이상이 바람직하다.
소결온도가 525℃ 이상인 때는 강도 및 밀도가 약간 감소하였다.
제3도는 재압축시의 압력을 제조단계, 즉 압축(3.6톤/㎠)→소결(480℃×120분)→재압축→열처리(490℃→30분, 물 냉각→160℃×20시간 에이징 처리)에서 4에서 8로 변화시켰을 때 얻어지는 휨강도 및 밀도를 나타낸 것이다.
재압축시의 압력이 5톤/㎠ 이하인 때는, 휨강도 및 밀도가 낮아지므로, 더 높은 압력이 바람직하다. 압력이 7톤/㎠ 이상인 때는, 더 높은 향상은 얻지 못하지만 휨강도 및 밀도가 거의 균일하고 안정하기 때문에, 7톤/㎠ 이상의 압력이 바람직하다.
제4도는 재압축시의 온도를 제조단계, 즉 압축(3.6톤/㎠)→소결(480℃×120분)→재압축(7톤/㎠)→열처리(490℃→30분, 물 냉각→160℃×20시간 에이징 처리)에서 200℃에서 400℃로 변화시켰을 때 얻어지는 휨강도 및 밀도를 나타낸 것이다. 휨강도 및 밀도는 재압축 온도가 200℃에서 350℃ 증가함에 따라 선형적으로 증가하였다. 특히, 휨강도 및 밀도는 안정하고, 안정한 특성을 얻었다. 따라서, 재압축에 대해 350℃ 이상의 온도가 바람직하다.
[실시예 2]
표 3에 표시된 합금 분말을 실시예 1에서와 같이 가스 오토마이즈법에 의해 제조하였다. 이들 합금 분말 중 Si 입자는 실시예 1에서와 거의 동일하다.
합금은 실시예 1의 표 2와 동일한 조건하에서 이들 합금 분말을 사용하여 제조하였다. Al 합금 분말의 입자크기 분포는 각각 입자크기 45㎛ 이하의 입자가 50％ 이상, 45㎛ 내지 150㎛의 입자가 45％ 이하 그리고 200㎛ 이하의 입자가 나머지 5％ 이하였다. 입자크기가 50, 60, 100 및 150㎛인 입자는 각각 5-12％였다.
표 4는 합금번호 27의 Si 입자크기 분포를 나타낸 것이다. 상기 표에 표시된 Si 입자크기는 Si 입자 200개의 크기를 모두 측정하여 얻은 다음, 입자크기와 수와의 관계를 조사하였다. 1㎛ 이하의 Si 입자가 60％이고, 2.5㎛ 이하의 Si 입자가 87.5％이므로, Si 입자는 매우 미세함을 알 수 있다.
합금번호 24-27의 산소함량을 측정한 결과 0.05-0.1％ 이었으며, 산소함량이 매우 적은 합금은 Ⅲa족 원소를 Ⅳa 및 Ⅴa족 원소와 혼합하여, 진공하에서 소결함으로써 얻어졌다.
표 5에 얻어진 합금의 실온 및 150℃에서 인장강도, 연신율 및 휨강도와 실온에서 200℃까지의 열팽창 계수를 나타내었다. 본 발명 합금의 인장강도는 실온에서 47kg/㎟ 이상이고, 150℃에서 40kg/㎟ 이상이었다. 그리고 연신율은 각각 0.4-0.5％ 및 2.0-3.0％이었으며, 종래 합금의 연신율 보다 매우 높았다.
제5도는 합금 26의 어토마이즈화된 분말 단면의 현미경 사진(×850)의 트레이싱의 결과를 나타낸 것이다. 제5도에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 어토마이즈화된 분말에 있어서, Cu, Mg, Fe, Ce 및 Zr이 농밀된 국화모양(해치 부분)의 조직이 Si 입자 주위에 형성된다. Si 입자는 Ce 및 Zr을 함유함으로써 미세하게 형성되고, 미세하게 형성된 Si 입자는 고온에서 소결 및 재압축시에 그대로 유지되었다. 분말 중의 전체 Si 입자 중 2.5㎛ 이상인 Si 입자는 80％ 이상을 점유하고, 5㎛ 이하인 Si 입자는 95％ 이상을 점유하고, 그리고 10㎛ 이하인 Si 입자는 99％ 이하를 점유하였다.
개개의 Si 입자가 모여, 커다란 입자 형태로 나타날 수 있으나, 개개의 Si 입자는 상기한 바와 같이 10㎛ 이하이다. 비교적 큰 입자는 과공석 Si 이다. 미세입자, 가느다란 입자 및 목면유사입자들은 공석 Si 이다.
Cu, Mg, Fe, Ce 및 Zr의 농밀화에 의해 형성된 조직도 가느다란 입자형태로 공석 Si 주위에 부분적으로 형성된다. 공석 Si 및 농밀조직은 그물모양으로 형성된다. 가느다란 입자 형태에서 농밀부분은 사선으로 나타낸다.
제6도는 진공하에 소결한 후 재압축 시키고, 이어서 열처리 시킨 합금번호 26의 현미경 사진(×1200)의 트레이싱 결과를 나타낸 것이다.
상기 사진에 나타난 입자는 Si 입자이며, 에이징 처리에 의해 Al, Si, Cu, Mg, Fe, Ce 및 Zr 중 2종 이상과 금속간 화합물을 형성하지만, 광학적 조직을 나타내지는 않는다. Si 입자 분포는 상기한 합금번호 27과 거의 동일하지만, Si 입자는 다소 더 크게 형성되었다. 진공하에 소결된 조직은 금속간 화합물이 형성되지 않은 것을 제외하고는 Si 입자의 분포 및 크기에 대해 도시한 제6도에서와 거의 동일하였다.
[실시예 3]
Zr 대신에, Ti, Hf 및 Nb중 하나의 원소를 Zr과 동일한 양으로 함유하고, Ce 대신에 Y 및 Sm중 하나의 원소를 각 Ti, Hf 및 Nb에 대한 Ce의 양과 동일한 양으로 함유하는 것을 제외하고는, 실시예 2의 합금 24에 상응하는 합금 분말을 실시예 2에서와 동일한 방법으로 제조하고, 실시예 2에서와 동일한 조건하에 소결, 재압축, 용액 처리 및 에이징 처리하였다.
이들 합금에 대해 150℃에서 인장시험을 실시한 결과, 인장강도는 37-43kg/㎟이고 연신율은 1.5-3.0％이었다.
합금 분말의 미세조직을 관찰한 결과 상기한 바와 같이 Si 입자 주위에 국화모양의 조직이 형성되어 있었다. 이들 원소의 합금상이 형성된 것으로 보인다. 전체 Si 입자 중 2.5㎛ 이하의 Si 입자가 80％ 이상이었고, 가장 큰 것이 10㎛이었다.
얻어진 최종 생성물은 상기한 바와 같이 Si 입자 분포와 거의 동일하였다.
악티늄계 원소는 희토류 원소와 동일한 효과를 보였다.
[실시예 4]
제7도는 밀폐식 스크롤 압축기의 부분단면 사시도이다. 이 압축기는 주로 회전스크롤(1), 고정스크롤(2), 흡인파이프(3), 배출실(4), 배출통로(5), 중간압력실(6), 회전베어링(8), 모터 챔버(9), 모터(10), 챔버(11), 냉동기계유(12), 프레임(13), 배출파이프(14), 크랭크축(15) 및 올드햄링(16)으로 이루어진다. 직경이 80-130mm인 스크롤은 가정용으로 사용되고, 직경이 200-300mm인 스크롤은 공업용으로 사용된다.
제8도는 도시된 회전스크롤(1) 및 고정스크롤(2)은 실시예 2의 합금 27로 제조한 것이다. 도면에서 16 및 19는 축받이를 나타내고, 17 및 18은 치형부를 나타낸다.
먼저 유사하게 소결시키고, 생성된 소결재료를 350℃에서 성형틀에 의해 성형시켰다.
치형의 높이는 15mm이고, 치형의 두께는 2.7mm이었다. 회전스크롤의 직경은 약 80mm이고, 치형부는 테이퍼(taper)가 없이 거의 선형이었다. 치형의 근저부의 곡률은 0.5mm 이었다. 성형품은 이어서 유사하게 용액처리(490℃×30분, 물냉각) 및 에이징 처리(160℃×20시간)한 후 기계가공으로 마무리 작업을 하였다.
고정스크롤은 회전스크롤보다 다소 크고, 이들은 회전에 의해 약간의 갭을 두고 서로 접촉되게 하며 슬라이딩을 유발시킨다. 고정스크롤에서 치형의 근저부의 곡률도 0.5mm 이었다. 상기 갭은 10-20㎛이었다. 치형부의 두께는 외부직경 1mm당 0.034mm이고, 치형부의 높이는 1mm당 0.18mm 이었다.
치형부의 높이는 스크롤 외부직경 1mm당 0.19mm 이었다.
본 발명의 소결합금을 사용할 때, 고온에서의 성형능이 매우 우수하며, 전치형부는 스크롤의 치형부분의 중심부에서 양호한 팽윤으로 성형할 수 있다. Si 입자의 입자크기 분포는 상기한 바와 같다.
본 발명의 합금이 연성이 높기 때문에, 비록 치형부의 상승부분의 곡률이 작더라도 문제가 발생하지 않으므로, 고효율의 압축을 얻을 수 있었다.
금속간 화합물은 현미경으로 뚜렷하게 확인할 수 없었다. 특히, 실내용 에어컨디셔너에 사용했을 때, 인버터(Inverter)를 사용함으로써 신속하게 작동되어, 따뜻한 공기가 3분 이내에 배출될 수 있었다.
[실시예 5]
제9도는 차 에어 컨디셔너용 스크롤 압축기의 횡 단면도이다. 이 압축기는 주로 회전스크롤(1), 고정스크롤(2), 배출밸브(23), 배출개구부(24), 베어링 보올(25), 회전 제어기(26), 흡인 개구부(27), 칩 시일(28), 링(29), 슬라이딩 클러치(30), 자기 클러치(31) 및 평형추(32)로 이루어진다.
제10도에 도시된 회전스크롤(1) 및 고정스크롤(2)은 실시예 2의 합금 27로 제조된 것이다. 제조조건은 실시예 4에서와 동일하다. 스크롤의 치형 높이는 15mm이고, 두께는 2.7mm이며, 치형의 근저부의 곡률은 0.5mm 이었다. 따라서, 치형은 수직형이었다.
본 발명의 합금을 사용함으로써, 성형틀에서의 성형능이 높고, 성형틀의 프로파일과 일치하는 스크롤을 얻었다. Si 입자 및 금속간 화합물의 입자크기 분포는 상기한 바와 같다.
압축기를 실제로 구동시켜 고효율로 압축시켰다.
본 발명은 강도가 높고, 고온-연성이 우수한 Al-Si계 소결 합금은 제공할 수 있다. 따라서, 충격 및 고하중이 적용되어, 종래의 Al-Si-Fe계 소결 합금을 사용할 수 없는 부재용 합금에 사용할 수 있다.

Claims (22)

  1. 실린더 블록, 실린더 라이너, 피스톤, 로커 아암, 컨넥팅 로드, 밸브 리테이너, 실린더 헤드, 보켓, 축 포오크, 브레이크 드럼, 밸브 스풀 및 브레이크 마스터 실린더의 자동차 부품과; 압축기용 베인, 로우터, 올드햄링; 및 VTR 테이프용 가이드 실린더로 구성된 그룹에서 선택된 부재에 사용되며, 중량으로, 1-45％의 Si, 0.1-20%의 Ⅲa족 원소, 0.01-5％의 Ⅳa 및 Ⅴa족중 적어도 하나의 원소 및 실질적으로 잔량의 Al로 이루어진 것을 특징으로 하는 고연성의 소결 Al 합금.
  2. 실린더 블록, 실린더 라이너, 피스톤, 로커 아암, 컨넥팅 로드, 밸브 리테이너, 실린더 헤드, 보켓, 축 포오크, 브레이크 드럼, 밸브 스풀 및 브레이크 마스터 실린더의 자동차 부품과; 압축기용 베인, 로우터, 올드햄링; 및 VTR 테이프용 가이드 실린더로 구성된 그룹에서 선택된 부재에 사용되며, 중량으로, 1-45％의 Si, 0.1-20%의 Ⅲa족 원소, 0.01-5％의 Ⅳa 및 Ⅴa족중 적어도 하나의 원소, 0.1-5％의 Cu, 0.1-5％의 Mg 및 실질적으로 잔량의 Al로 이루어진 것을 특징으로 하는 고연성의 소결 Al 합금.
  3. 실린더 블록, 실린더 라이너, 피스톤, 로커 아암, 컨넥팅 로드, 밸브 리테이너, 실린더 헤드, 보켓, 축 포오크, 브레이크 드럼, 밸브 스풀 및 브레이크 마스터 실린더의 자동차 부품과; 압축기용 베인, 로우터, 올드햄링; 및 VTR 테이프용 가이드 실린더로 구성된 그룹에서 선택된 부재에 사용되며, 중량으로, 1-45％의 Si, 0.1-20%의 Ⅲa족 원소, 0.01-5％의 Ⅳa 및 Ⅴa족중 적어도 하나의 원소와, 2.0％ 이하의 Fe, 1.5％ 이하의 Mn 및 1.5％ 이하의 Co중 적어도 하나의 원소 및 실질적으로 잔량의 Al로 이루어진 것을 특징으로 하는 고연성의 소결 Al 합금.
  4. 실린더 블록, 실린더 라이너, 피스톤, 로커 아암, 컨넥팅 로드, 밸브 리테이너, 실린더 헤드, 보켓, 축 포오크, 브레이크 드럼, 밸브 스풀 및 브레이크 마스터 실린더의 자동차 부품과; 압축기용 베인, 로우터, 올드햄링; 및 VTR 테이프용 가이드 실린더로 구성된 그룹에서 선택된 부재에 사용되며, 중량으로, 1-45％의 Si, 0.1-20%의 Ⅲa족 원소, 0.01-5％의 Ⅳa 및 Ⅴa족중 적어도 하나의 원소, 0.1-5％의 Cu, 0.1-5％의 Mg, 2.0％ 이하의 Fe, 1.5％ 이하의 Mn 및 1.5％ 이하의 Co중 적어도 하나의 원소 및 실질적으로 잔량의 Al로 이루어진 것을 특징으로 하는 고연성의 소결 Al 합금.
  5. 실린더 블록, 실린더 라이너, 피스톤, 로커 아암, 컨넥팅 로드, 밸브 리테이너, 실린더 헤드, 보켓, 축 포오크, 브레이크 드럼, 밸브 스풀 및 브레이크 마스터 실린더의 자동차 부품과; 압축기용 베인, 로우터, 올드햄링; 및 VTR 테이프용 가이드 실린더로 구성된 그룹에서 선택된 부재에 사용되며, 중량으로, 0.1-20％의 Ⅲa족 원소, 0.01-5％의 Ⅳa 및 Ⅴa족중 적어도 하나의 원소와, 0.15％ 이하의 산소 및 실질적으로 잔량의 Al로 이루어진 것을 특징으로 하는 고연성의 소결 Al 합금.
  6. 실린더 블록, 실린더 라이너, 피스톤, 로커 아암, 컨넥팅 로드, 밸브 리테이너, 실린더 헤드, 보켓, 축 포오크, 브레이크 드럼, 밸브 스풀 및 브레이크 마스터 실린더의 자동차 부품과; 압축기용 베인, 로우터, 올드햄링; 및 VTR 테이프용 가이드 실린더로 구성된 그룹에서 선택된 부재에 사용되며, 중량으로, 0.1-20%의 Ⅲa족 원소, 0.01-5％의 Ⅳa 및 Ⅴa족 중 적어도 하나의 원소와, 1.45％의 Si, 0.15％ 이하의 산소, 및 5％ 이하의 Mg, 10％ 이하의 Cu, 20％ 이하의 Fe, 10％ 이하의 Mn , 8％ 이하의 Co, 5％ 이하의 W 및 5％ 이하의 Mo로 구성되는 그룹에서 선택된 적어도 하나의 원소 및 실질적으로 잔량의 Al로 이루어진 것을 특징으로 하는 고연성의 소결 Al 합금.
  7. 실린더 블록, 실린더 라이너, 피스톤, 로커 아암, 컨넥팅 로드, 밸브 리테이너, 실린더 헤드, 보켓, 축 포오크, 브레이크 드럼, 밸브 스풀 및 브레이크 마스터 실린더의 자동차 부품과; 압축기용 베인, 로우터, 올드햄링; 및 VTR 테이프용 가이드 실린더로 구성된 그룹에서 선택된 부재에 사용되며, 중량으로, 0.1-20%의 Ⅲa족 원소, 0.01-5％의 Ⅳa 및 Ⅴa족 중 적어도 하나의 원소, 1-45％의 Si, 0.15％ 이하의 산소, 및 5％ 이하의 Mg, 10％ 이하의 Cu, 20％ 이하의 Fe, 10％ 이하의 Mn , 8％ 이하의 Co, 5％ 이하의 W 및 5％ 이하의 Mo로 구성되는 그룹에서 선택된 적어도 하나의 원소 및 실질적으로 잔량의 Al로 이루어지고 소결된 것을 특징으로 하는 고연성의 소결 Al 합금.
  8. 실린더 블록, 실린더 라이너, 피스톤, 로커 아암, 컨넥팅 로드, 밸브 리테이너, 실린더 헤드, 보켓, 축 포오크, 브레이크 드럼, 밸브 스풀 및 브레이크 마스터 실린더의 자동차 부품과; 압축기용 베인, 로우터, 올드햄 링; 및 VTR 테이프용 가이드 실린더로 구성된 그룹에서 선택된 부재에 사용되며, 중량으로, 1-45％의 Si, 0.1-20%의 Ⅲa족 원소, 0.01-5％의 Ⅳa 및 Ⅴa족중 적어도 하나의 원소, 및 5％ 이하의 Mg, 10％ 이하의 Cu, 20％ 이하의 Fe, 10％ 이하의 Mn , 8％ 이하의 Co, 5％ 이하의 W 및 5％ 이하의 Mo로 구성되는 그룹에서 선택된 적어도 하나의 원소 및 실질적으로 잔량의 Al로 이루어지고, 소결한 후 소성 가공한 것을 특징으로 하는 고연성의 소결 Al 합금.
  9. 실린더 블록, 실린더 라이너, 피스톤, 로커 아암, 컨넥팅 로드, 밸브 리테이너, 실린더 헤드, 보켓, 축 포오크, 브레이크 드럼, 밸브 스풀 및 브레이크 마스터 실린더의 자동차 부품과; 압축기용 베인, 로우터, 올드햄링; 및 VTR 테이프용 가이드 실린더로 구성된 그룹에서 선택된 부재에 사용되며, 중량으로, 1-45％의 Si, 0.1-20%의 Ⅲa족 원소, 0.01-5％의 Ⅳa 및 Ⅴa족중 적어도 하나의 원소, 및 5％ 이하의 Mg, 10％ 이하의 Cu, 10％ 이하의 Fe, 10％ 이하의 Mn , 8％ 이하의 Co, 5％ 이하의 W 및 5％ 이하의 Mo로 구성되는 그룹에서 선택된 적어도 하나의 원소 및 실질적으로 잔량의 Al로 이루어지고, 소결한 후 소성 가공하고, 입자크기가 10㎛ 이하인 Si 입자 및 금속간 화합물 입자를 갖는 것을 특징으로 하는 고연성의 소결 Al 합금.
  10. 실린더 블록, 실린더 라이너, 피스톤, 로커 아암, 컨넥팅 로드, 밸브 리테이너, 실린더 헤드, 보켓, 축 포오크, 브레이크 드럼, 밸브 스풀 및 브레이크 마스터 실린더의 자동차 부품과; 압축기용 베인, 로우터, 올드햄링; 및 VTR 테이프용 가이드 실린더로 구성된 그룹에서 선택된 부재에 사용되며, 중량으로, Si의 함량이 과공석-형성 양으로부터 45％ 이하의 양이고, 전체 Si 입자 중, 입자크기 1㎛ 이하인 Si 입자수는 50-8-%이고, 1㎛ 이상 2.5㎛ 이하의 Si 입자수는 15-35%이고, 2.5㎛ 이상 5㎛ 이하의 Si 입자수는 5-20%이고, 5㎛ 이상의 Si 입자수는 5% 이하이며,
    0.1-20%의 Ⅲa족 원소, 0.01-2％의 Ⅳa 및 Ⅴa족 중 적어도 하나의 원소, 및 5％ 이하의 Mg, 10％ 이하의 Cu, 20％ 이하의 Fe, 10％ 이하의 Mn , 8％ 이하의 Co, 5％ 이하의 W 및 5％ 이하의 Mo로 구성되는 그룹에서 선택된 적어도 하나의 원소 및 실질적으로 잔량의 Al로 이루어진 것을 특징으로 하는 고연성의 소결 Al 합금.
  11. 중량으로, 1-45％의 Si 및 0.1-20%의 Ⅲa족 원소를 함유하는 Al 합금분말 성형체를 산소 부분압 2×10-3mmHg 이하의 비-산화 조건하에 소결하는 것을 특징으로 하는 고연성의 소결 Al 합금의 제조방법.
  12. 중량으로, 1-45％의 Si, 0.1-20%의 Ⅲa족 원소 및 0.01-2％의 Ⅳa 및 Ⅴa족중 적어도 하나의 원소를 함유하는 Al 합금분말 성형체를 산소부분압 2×10-3mmHg 이하의 비-산화 조건하에 소결하는 것을 특징으로 하는 고연성의 소결 Al 합금의 제조방법.
  13. 중량으로, 1-45％의 Si 및 0.1-20%의 Ⅲa족 원소를 함유하는 Al 합금분말 성형체를 350℃ 이상의 고온에서 10-2mmHg 이하의 진공중에서 고온 진공 탈가스 처리하고, 이어서 비-산화 조건하에 소결 및/또는 열간 소성 가공는 것을 특징으로 하는 고연성의 소결 Al 합금의 제조방법.
  14. 중량으로, 1-45％의 Si, 0.1-20%의 Ⅲa족 원소 및 0.01-2％의 Ⅳa 및 Ⅴa족중 적어도 하나의 원소를 함유하는 Al 합금 분말 성형체를 350℃ 이상의 온도에서 10-2mmHg 이하의 진공중에서 고온 진공 탈가스 처리하고, 이어서 비-산화 조건하에 소결 및/또는 열간 소성 가공하는 것을 특징으로 하는 고연성의 소결 Al 합금의 제조방법.
  15. 중량으로, 1-45％의 Si, 0.1-20%의 Ⅲa족 원소, 0.1-5％의 Cu, 및 0.1-5％의 Mg을 함유하는 Al 합금 분말 성형체를 진공중에서 소결하고, 소결한 성형체를 열간 소성 가공하고, 이어서 용액 처리 및 에이징 처리하는 것을 특징으로 하는 고연성의 소결 Al 합금의 제조방법.
  16. 중량으로, 1-45％의 Si, 0.1-20%의 Ⅲa족 원소, 및 0.01-2％의 Ⅳa 및 Ⅴa족중의 적어도 하나의 원소를 함유하는 것을 특징으로 하는 고연성의 소결 Al 합금용 Al 합금 분말.
  17. 중량으로, 1-45％의 Si, 0.1-20%의 Ⅲa족 원소, 및 0.01-2％의 Ⅳa 및 Ⅴa족중 적어도 하나의 원소를 함유하고, 상기 Ⅳa 및 Ⅴa족중 적어도 하나의 원소의 함량에 대한 Ⅲa족 원소의 함량비가 1 이상인 것을 특징으로 하는 고연성의 소결 Al 합금용 Al 합금 분말.
  18. 고정 스크롤 및 회전 스크롤을 구비한 압축기에 있어서, 이들 중 적어도 하나가 청구범위 제1항 내지 제10항 중 어느 한항에 따른 소결 Al 합금으로 구성된 것을 특징으로 하는 압축기.
  19. 축받이 상에 나선 치형부를 구비한 압축기용 스크롤에 있어서, 상기 스크롤이 청구범위 제1항 내지 제10항에 중 어느 한항에 따른 소결 Al 합금으로 구성된 것을 특징으로 하는 압축기용 스크롤.
  20. 축받이 상에 나선 치형부를 구비한 압축기용 스크롤에 있어서, 상기 스크롤이 150℃에서의 인장강도 40-60kg/㎟ 및 연신율 1.5-10％이고, 20-300℃에서의 평균 열팽창 계수가 16-22×10-6/℃인 청구범위 제1항 내지 제10항 중 어느 한항에 따른 소결 Al 합금으로 구성된 것을 특징으로 하는 압축기용 스크롤.
  21. 축받이 상에 나선 치형부를 구비한 압축기용 스크롤에 있어서, 상기 치형부가 축받이에 대해 거의 직각으로 형성되고, 축받이의 근저부의 곡률 및 치형부 단부 각부의 곡률이 0.1-0.5mm이며, 청구범위 제1항 내지 제10항 중 어느 한항에 따른, 과공석 Si-함유 소결 Al 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축기용 스크롤.
  22. 축받이 상에 나선 치형부를 구비한 압축기용 스크롤에 있어서, 상기 치형부가 축받이에 대해 거의 직각으로 형성되고, 치형부의 두께가 치형부 높이 1mm 당 0.1-0.25mm이며, 청구범위 제1항 내지 제10항 중 어느 한항에 따른, 과공석 Si-함유 소결 Al 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축기용 스크롤.
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