KR100373959B1

KR100373959B1 - 아연 합금 주조품 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR100373959B1
Application number: KR10-1999-0045513A
Authority: KR
Inventors: 구보타고헤이; 오가미다카시; 호시야미츠하루; 사토츠토무; 고토야스히사
Original assignee: 미츠이 긴조쿠 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1999-06-24
Filing date: 1999-10-20
Publication date: 2003-02-26
Also published as: KR20010005454A

Abstract

동, 니켈 및 망간 중, 적어도 1종을 합계로 3중량% 이하 함유하고 있고, 잔부가 아연과 불가피한 불순물로 이루어지며, 100℃, 25MPa에서의 크리프 속도가 1.5×10^-4%/hr 이하이고, 60℃에서 1000시간까지의 경시 치수 변화율이 ±0.01% 이내인 아연 합금으로 이루어지는 아연 합금 주조품, 특히 광자기 픽업 부품, 및 그 제조 방법이 제공된다. 이와 같은 아연 합금은 원한다면 티타늄 및 지르코늄 중, 적어도 1종을 합계로 1중량% 이하 추가 함유하고/함유하며, 알루미늄, 크롬, 스칸듐, 베릴륨, 리튬, 이트륨, 란타노이드 및 마그네슘 중, 적어도 1종을 합계로 0.5중량% 이하 추가 함유할 수 있다. 본 발명의 주조품, 예를 들어 광자기 픽업 부품은 바람직하게는 콜드 체임버형 다이 캐스트기 또는 핫 체임버형 다이 캐스트기를 이용하여 주조할 수 있다.

Description

아연 합금 주조품 및 그 제조 방법{Zinc alloy casting and process for preparing the same}

본 발명은 내(耐) 크리프(creep) 특성 및 내 경시(經時) 치수 변화 특성이 우수한 아연 합금 주조품 및 그 제조 방법에 관한 것이며, 특히, CD, MD, DVD 등의 광자기 기억장치에 이용되는 아연 합금제 광자기 픽업(pickup) 부품 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

CD, MD, DVD 등의 광자기 기억장치에 있어서는, 광자기 기억 매체로부터 데이터를 읽거나 쓰기 위해서 레이저 발진 소자 및 레이저광을 수속(收束)시키기 위한 렌즈가 탑재되어 있으며, 또한 매체의 상방을 정확하게 움직이는 광자기 픽업 부품이 들어가 있다.

이와 같은 광자기 픽업 부품으로서는, 플라스틱제가 이용되고 있으며, 또한 플라스틱제로는 강성상 문제가 있는 경우에 아연 합금제, 마그네슘 합금제, 또는 알루미늄 합금제가 이용되고 있다. 이들의 합금제 광자기 픽업 부품은 다이 캐스트 주조에 의해 제조되고 있다.

이들 합금제 광자기 픽업 부품 중, 아연 합금제 광자기 픽업 부품을 이용한경우에, 광자기 픽업 부품 중의 나사부의 크리프에 의한 느슨함, 레이저 투과에 기인하는 렌즈의 발열에 따른 크리프, 및 아연 합금 특유의 경시 치수 변화의 중첩에 의해 렌즈의 위치가 미묘하게 어긋났다. 이들 문제를 해결하기 위해서 접착제를 활용하는 등의 연구가 집중되었다.

그렇지만, 레이저 출력은 더욱 대형화하는 방향으로 되어 있고, 이에 따라서 레이저의 발열에 기인하는 아연 합금의 가열도 증대하는 경향이 있어 접착제의 활용 등에서는 상기의 문제를 해결하는 것이 곤란해져 그 결과로서 아연 합금보다 내 크리프 특성 및 내 경시 치수 변화 특성이 우수한 마그네슘 합금이나 알루미늄 합금이 사용되고 있다. 그러나, 마그네슘 합금제나 알루미늄 합금제는 아연 합금제보다도 고비용이라고 하는 문제점이 있다.

이상의 설명으로부터 분명하듯이, 주조품, 특히 광자기 픽업 부품의 제조에 이용하는 합금재질에 대해서는, 비용면에서는 아연 합금이 가장 우수하나, 내 크리프 특성 및 내 경시 치수 변화 특성에 있어서 아연 합금은 마그네슘 합금이나 알루미늄 합금보다도 뒤떨어져 있다.

본 발명의 과제는 이들 종래기술의 문제점을 해소하는 것, 즉 내 크리프 특성 및 내 경시 치수 변화율이 마그네슘 합금 및 알루미늄 합금과 동등하거나 이들보다도 우수한 아연 합금을 조제하고, 이와 같은 아연 합금을 이용하여 주조한 주조품, 특히 광자기 픽업 부품을 제공하는 것 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명자들은 상기의 과제를 달성하기 위해서 여러 가지 검토를 거듭한 결과, 알루미늄을 함유하지 않는 아연 합금에 마그네슘 합금이나 알루미늄 합금보다도 내 크리프 특성 및 경시 치수 변화 특성이 우수한 것이 있으며, 이들이 내 크리프 특성 및 내 경시 치수 변화 특성이 우수한 주조품, 특히 광자기 픽업 부품의 제조에 적합한 것이 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명의 아연 합금 주조품은, 동, 니켈 및 망간 중, 적어도 1종을 합계로 3 중량% 이하 함유하고 있고, 잔부가 아연과 불가피한 불순물로 이루어지며, 100℃, 25MPa에서의 크리프 속도가 1.5×10^-4%/hr 이하이고, 60℃에서 1000시간까지의 경시 치수 변화율이 ±0.01% 이내인 아연 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 아연 합금 주조품은 아연 합금이 티타늄 및 지르코늄 중, 적어도 1종을 합계로 1중량% 이하 추가 함유하고/함유하거나, 아연 합금이 알루미늄, 크롬, 스칸듐, 베릴륨, 리튬, 이트륨, 란타노이드(lanthanoid) 및 마그네슘 중, 적어도 1종을 합계 0.5중량% 이하로 추가 함유하고 있는 상기의 아연 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

더욱이, 본 발명의 아연 합금 주조품은 아연 합금제 광자기 픽업 부품인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 아연 합금 주조품은 콜드 체임버형(cold chamber) 다이 캐스트기 또는 핫 체임버형(hot chamber) 다이 캐스트기를 이용하여 주조된 것임을 특징으로 한다.

본 발명의 아연 합금 주조품의 제조 방법은, 용탕 중에 배치된 구즈넥(goose neck)형 용탕 펌프를 갖고 있으며, 해당 용탕 펌프의 플란저와 슬리브 또는 링재(材)와의 사이의 간격이 0.1∼0.5㎜인, 핫 체임버형 다이 캐스트기를 이용하고, 또는 해당 용탕 펌프의 사출부 및 노즐의 온도를 510℃∼590℃로 유지하면서 연속적으로 주조하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 아연 합금 주조품의 제조 방법은 상기의 아연 합금 주조품의 제조 방법에 있어서, (1) 용탕 온도가 430℃∼480℃이며, (2) 주조 압력이 50㎏f/㎠∼300㎏f/㎠이고, (3) 금형 온도가 100℃∼250℃이고, 또한 (4) 형체(型締) 시간이 0.2초∼4초인 주조 조건하에서 연속적으로 주조하는 것을 특징으로 한다.

이하에 본 발명의 아연 합금 주조품, 특히 아연 합금제 광자기 픽업 부품의 제조에 이용하는 아연 합금의 특성, 아연 합금의 바람직한 조성, 아연 합금의 조제법 및 아연 합금 주조품의 제조 방법 등에 대해서 설명한다.

아연 합금 주조품의 제조에 이용하는 아연 합금의 내 크리프 특성에 대해서는, 예를 들어 아연 합금제 광자기 픽업 부품의 제조에 이용하는 아연 합금의 내 크리프 특성에 대해서는, 렌즈 주변은 100℃ 정도까지 승온시키는 것이 알려져 있으므로 100℃, 25MPa에서의 크리프 속도(%/hr)로 판단한다. 100℃, 25MPa에서의 크리프 속도는, 알루미늄 합금(ADC12=Al-11Si-2.5Cu)에서는 1.0×10^-4%/hr이며, 마그네슘 합금(AZ91=Mg-9Al-0.7Zn-0.2Mn)에서는 0.5×10^-4%/hr이고, 종래 사용되고 있는 아연 합금(ZDC2=Zn-4Al-0.04Mg)에서는 6.2×10^-2%/hr이었으므로, 본 발명에서 이용하는 아연 합금의 크리프 특성의 지표는 100℃, 25MPa에서의 크리프 속도로 1.5×10^-4%/hr 이하, 바람직하게는 1.0×10^-4%/hr 이하로 한다. 또, 이 지표의 측정에 이용한 시험편은 어느 것이나 다이 캐스트 주조에 의해 제조된 것이며, JIS G 0202에 준거하여 직경 8㎜의 시험편을 이용하여 측정하였다.

다음으로, 아연 합금의 내 경시 치수 변화 특성에 대해서는, 예를 들어 광자기 픽업 부품의 사용 온도는 실온이지만, 촉진 시험으로서 60℃에서 1000시간까지의 경시 치수 변화율로 판단한다. 60℃에서 1000시간까지의 경시 치수 변화율은, 알루미늄 합금(ADC12)에서는 +0.01%, 마그네슘 합금(AZ91)에서는 +0.007%이며, 종래 사용되고 있는 아연 합금(ZDC2)에서는 -0.1%이었으므로, 본 발명에서 이용하는 아연 합금의 내 경시 치수 변화 특성의 지표는 경시 치수 변화율로 ±0.01% 이내로 한다. 또, 이 지표의 측정에 이용한 시험편은 어느 것이나 다이 캐스트 주조에 의해 제조한 것으로 직경 12㎜, 길이 120㎜의 시험편을 이용하여 측정하였다.

아연 합금에 있어서의 크리프는 입계의 미끄러짐으로 발생되는 것으로서, ZDC2 등의 아연-알루미늄계 합금에서는 아연상(相)과 알루미늄이 풍부한 상과의 사이의 미끄러짐으로 규정되었기 때문에, 이와 같은 아연-알루미늄계에서는 알루미늄 함유량을 변경하여도 또는 그 외의 합금 성분 및 그 함유량을 변경하여도 대폭적인 내 크리프 특성의 향상은 기대할 수 없다. 또한, 경시 치수 변화는 알루미늄이 풍부한 상에 있어서 공석(共析)반응에 의해 알루미늄상이 석출함에 따라서 시효(時效) 수축 반응이며, 이것도 아연-알루미늄계 합금에서는 회피할 수 없어 종래는 안정화 열처리를 실시하였다.

그래서 발명자들은, 알루미늄을 함유하지 않는 아연 합금에 착안하였다. 동, 니켈 및 망간 중, 적어도 1종을 합계 3중량% 이하로 함유하고 있으며, 잔부가 아연과 불가피한 불순물로 이루어지고, 100℃, 25MPa에서의 크리프 속도가 1.5×10^-4%/hr 이하이며, 60℃에서 1000시간까지의 경시 치수 변화율이 ±0.01% 이내인 아연 합금이라면, 어떠한 합금도 본 발명에서 이용할 수 있다.

본 발명에서 이용하는 아연 합금에 있어서는, 동, 니켈 및 망간 중, 적어도 1종을 이용함으로써, 이와 같은 아연 합금의 강도가 증강되며, 또한 100℃ 이상의 온도에서의 내 크리프 특성이 개선된다. 동, 니켈 및 망간 중, 적어도 1종의 양이 합계 3중량%를 넘는 입실론(epsilon)상이 정출(晶出)하여 아연 합금을 취화(脆化)하는 경향이 있으며, 또한 이와 같은 합금의 용탕 유동성이 저하하여 다이 캐스트 주조가 곤란해지는 경향이 있다. 따라서, 본 발명에서 이용하는 아연 합금에 있어서는 동, 니켈 및 망간 중, 적어도 1종을 합계 3중량% 이하, 바람직하게는 0.7∼2.7중량% 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 이용하는 아연 합금에 있어서는, 원한다면 티타늄 및 지르코늄 중, 적어도 1종을 첨가할 수 있다. 티타늄 및 지르코늄은 아연 합금이 크리프 강도를 향상시키지만, 이 첨가 효과는 첨가량 1중량% 정도에서 포화하고, 그 이상 첨가하여도 별로 의미가 없다. 따라서, 본 발명의 내열용 아연 합금에 있어서는, 티타늄 및 지르코늄 중, 적어도 1종을 합계 1중량% 이하, 바람직하게는 0.5중량% 이하 첨가하는 것이 바람직하다. 이들의 합금 성분을 함유하는 아연 합금에 있어서는,아연-알루미늄계 합금과 같이 공석 반응이 발생하지 않으므로, 시효 수축은 일어나지 않는다고 생각된다.

또, 본 발명에서 이용하는 아연 합금은 원칙적으로 알루미늄을 함유하지 않는 것이 바람직하지만, 알루미늄 함유량이 0.5중량% 이하인 경우에는, 내 크리프 특성 및 내 경시 치수 변화 특성에 중대하게 영향을 미치는 일없이 아연 합금의 강도를 증강시키기 때문에, 본 발명에서 이용하는 아연 합금은 알루미늄을 0.5중량% 이하 함유할 수 있다.

본 발명에서 이용하는 아연 합금에 있어서는, 원한다면 알루미늄, 크롬, 스칸듐, 베릴륨, 리튬, 이트륨, 란타노이드 및 마그네슘 중, 적어도 1종을 첨가할 수 있다. 이들의 합금 성분은 아연 합금의 기계적 강도를 개선시킬 수 있다. 그러나, 이들의 첨가량이 합계 0.5중량%를 넘으면 아연 합금의 충격치를 저하시키는 경향이 있다. 따라서, 본 발명에서 이용하는 아연 합금에 있어서는 이들의 합금 성분 중 적어도 1종을 합계 0.5중량% 이하 첨가할 수 있다.

본 발명에서 이용하는 아연 합금으로서는, 예를 들어 망간 0.5∼1.5중량%, 티타늄 0.1∼0.3중량%, 알루미늄 0.01∼0.03중량%를 함유하며, 잔부가 아연과 불가피한 불순물로 이루어지는 아연 합금을 들 수 있다.

상기와 같은 아연 합금은 당업자에게는 주지의 방법에 따라서 조제 가능하나, 아연 합금이 망간을 함유하는 경우에는, 아연 60∼95중량%와 망간 5∼40중량%로 이루어지는 아연-망간 모(母)합금을 이용하여 조제하는 것이 바람직하다.

아연의 융점은 417℃이고, 망간의 융점은 1246℃이며, 이들 융점의 차이가크며 망간은 매우 산화되기 쉬운 금속이기 때문에, 분위기를 용이하게 비산화성으로 할 수 있는 소규모 생산에서는 아연-망간계 합금의 제조가 가능하지만, 아연-망간계 합금을 저렴하게 대량 생산하는 것은 매우 곤란하였다. 그러나, 망간의 첨가를 용이하게 하기 위해서는 아연-망간 모합금을 이용함으로써 내 크리프성이 개선된 아연-망간계 아연 합금을 용이하게 제조할 수 있다.

상기의 아연-망간 모합금의 제조 방법에 있어서는, 도가니 바닥에 적당한 크기로 부순 소정량의 산화되기 쉬운 고순도의 망간을 두고, 그 위에 소정량의 아연 용탕을 주탕(注湯)하여 망간을 덮은 후에 가열하여 합금화시킨다. 이 수순을 이용하지 않으면, 망간의 표면이 가열에 의해서 먼저 산화되어 망간이 아연 용탕 중에 용해되지 않는 상태가 되고 만다.

또, 아연-15중량% 망간 합금의 융점은 640℃이고, 아연-20중량% 망간 합금의 융점은 730℃이며, 아연-25중량% 망간 합금의 융점은 800℃이고, 또한 아연 용탕은 700℃ 이상으로 과열하면 연소하므로, 아연-망간 모합금의 망간 함량에 의존하여 용탕을 600℃ 이상으로 가열할 필요가 있는 경우에는, 이와 같이 가열하여 합금화시킬 때에 용탕 위에 연소 방지를 위해서 MgCl₂:KCl:NaCl=1:(0.5∼3):(0.5∼3)의 조성 플럭스를 두고, 600℃∼950℃으로 가열하여 합금화시키는 것이 바람직하다. 또한, MgO를 추가 함유하는 플럭스를 이용하는 것도 바람직하다.

그리고, 상기의 아연-망간 모합금의 제조 방법에 있어서는, 도가니에 소정량의 아연과 적당한 크기로 부순 소정량의 산화되기 쉬운 고순도 망간을 넣고 게다가연소 방지를 위해서 MgCl₂:KCl:NaCl=1:(0.5∼3):(0.5∼3)의 조성 플럭스를 두고 600℃∼950℃로 가열하여 합금화시킨다. 이와 같은 플럭스를 이용하지 않으면 망간의 표면이 가열에 의해서 먼저 산화되어 망간이 아연 용탕 중에 용해되지 않는 상태가 되고 만다. 또, MgO를 추가 함유하는 플럭스를 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 이용하는 아연-망간계 아연 합금의 제조 방법에 있어서는, 상기의 망간 함량이 5∼40중량%의 아연-망간 모합금을, 바람직하게는 450∼700℃로 유지한 순아연 또는 아연 합금 용탕에 원하는 망간량이 되도록 계산된 양으로 첨가한다. 이 용탕은 순아연의 용탕으로도, 혹은 아연-망간 모합금의 첨가에 의해서 목적으로 하는 아연-망간계 아연 합금이 되도록 다른 합금 성분, 예를 들어 동, 니켈, 티타늄, 알루미늄 등을 미리 함유하고 있는 아연 합금의 용탕으로도 좋다. 용탕의 온도가 450℃ 미만인 경우에는, 아연-망간 모합금의 용해 속도가 늦고, 생산성이 저하되며, 또한, 700℃를 넘는 경우에는, 플럭스 등을 사용하지 않고 실시하면 아연 용탕이 연소된다. 연소를 피하기 위해서는 플럭스의 사용이 필수적이며, 플럭스의 사용에 부수하는 다른 문제가 발생된다.

본 발명의 주조품, 예를 들어 아연 합금제 광자기 픽업 부품은 여러 가지 방법으로 제조할 수 있으며, 예를 들면, 다이 캐스트 주조법, 저압 주조법, 중력 주조법, 틱소 몰딩 등의 금속 사출 성형법 등의 금형 주조법으로 제조가 가능하지만, 다이 캐스트 주조법으로 제조하는 것이 바람직하다.

상기의 아연 합금을 이용하고, 콜드 체임버형 다이 캐스트기를 이용하여 주조하는 경우의 주조 조건으로서는, 예를 들어 용탕 온도가 450℃∼550℃이고, 주조압력이 50㎏f/㎠∼400㎏f/㎠이며, 금형 온도가 100℃∼250℃이고, 캐버티(cavity)로의 충전 시간이 1/100초∼10/100초이며, 형체 시간이 0.2초∼4초인 것이 바람직하다.

또한, 상기의 아연 합금을 이용하고, 핫 체임버형 다이 캐스트기를 이용하여 주조하는 경우에는, 용탕 중에 배치된 구즈넥형 용탕 펌프를 갖고 있으며, 해당 용탕 펌프의 플런저와 슬리브 또는 링재와의 사이의 간격이 0.1∼0.5㎜인 핫 체임버형 다이 캐스트기를 이용하고, 또한 해당 용탕 펌프의 사출부 및 노즐의 온도를 510∼590℃로 유지하면서 연속적으로 주조하는 것은 플런저에 의한 슬리브내에서의 마손(galling)이 방지되므로 바람직하며, 동시에/또한 용탕 온도가 430℃∼480℃이고, 주조 압력이 50㎏f/㎠∼300㎏f㎠이며, 금형 온도가 100℃∼250℃이고, 또한 형체 시간이 0.2초∼4초인 주조 조건하에서 연속적으로 주조하는 것이 바람직하다.

이하에 모합금의 제조예, 본 발명에서 이용하는 아연 합금의 제조예, 아연 합금의 특성치 측정예, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.

<모합금의 제조예 1>

순도 99%의 망간을 1㎝ 정도의 크기로 부수고, 그 100g을 도가니의 바닥에 두었다. 여기에 450℃의 순아연 용탕 900g을 위에서 주입하고, 망간이 완전히 보이지 않도록 하였다. 그 후에 도가니를 650℃까지 가열하였다. 이 때 용탕의 온도가 약 600℃를 넘는 동안, 용탕 표면에 탄산가스를 유동시켜서 교반하여 합금화시켰다. 합금화에 필요한 시간은 30분간이었다. 얻어진 합금을 분석한 바, 망간 함량은 10.3중량% 이었다.

<모합금의 제조예 2>

순도 99%의 망간을 1㎝ 정도의 크기로 부수고, 그 300g을 도가니의 바닥에 두었다. 여기에 450℃의 순아연 용탕 700g을 위에서 주입하고, 망간이 완전히 보이지 않도록 하였다. 그 후에 도가니를 950℃까지 가열하였다. 이 때, 용탕 온도가 약 600℃를 넘는 동안, MgCl₂:KCl:NaCl=1:1.5):1.5의 조성의 플럭스 100g을 용탕 표면에 완전히 덮었다. 950℃로 30분간 유지한 후, 30분간 교반하여 망간이 완전히 합금화된 것을 확인하였다. 얻어진 합금을 분석한 바, 망간 함량은 28.4중량%이었다. 또한, 용탕을 700℃까지 낮춰서 플럭스를 분리할 때에 MgO를 10g 첨가하여 플럭스를 고화시켰다.

<아연 합금의 제조예 1>

계량한 800g의 순아연 용탕을 460℃로 유지하고, 이것에 1㎝ 정도의 덩어리로 부순 아연-5.0중량%(분석치) 망간 모합금 200g을 천천히 첨가하여 교반에 의해 합금화시켰다. 합금화에 필요한 시간은 30분간이었다. 얻어진 합금을 화학분석한 바, 망간 함량은 0.97중량%이었다.

<아연 합금의 제조예 2>

계량한 950g의 순아연 용탕을 680℃로 승온시켜서 유지하고, 용탕 온도 600℃ 이상에서는 용탕 표면에 탄산가스를 유동시켰다. 여기에 1㎝ 정도의 덩어리로 부순 아연-28.4중량%(분석치) 망간 모합금 50g을 천천히 첨가하고, 교반에 의해 합금화시켰다. 합금화에 필요한 시간은 30분간이었다. 얻어진 합금을 화학 분석한 바, 망간 함량은 1.44중량%이었다.

<아연 합금의 제조예 3>

순아연 용탕 897.8g에 알루미늄 0.2g 및 티타늄 2g을 첨가하여 전체 900g으로 하고, 그 용탕을 600℃로 유지하였다. 여기에 1㎝ 정도의 덩어리로 부순 아연-10.3중량%(분석치) 망간 모합금 100g을 천천히 첨가하여 교반에 의해 합금화시켰다. 합금화에 필요한 시간은 15분간이었다. 얻어진 합금을 화학 분석한 바, 망간 함량은 1.02중량%, 티타늄 함량은 0.19중량%, 알루미늄 함량은 0.018중량%이었다.

<아연 합금의 특성치 측정예 1>

시험용 아연 합금으로서 다음의 5종류의 아연 합금을 이용하였다.

합금 1 Zn-1Mn-0.2Ti-0.02Al

합금 2 Zn-1Cu-0.5Ti-0.2Ti-0.02Al

합금 3 Zn-1.5Cu-0.2Ti-0.02Al(ILZRO14)

합금 4 Zn-1Cu-0.5Ni

합금 5 Zn-1Mn-0.5Cu

콜드 체임버형 다이 캐스트기를 이용하고, 시험편 제작용 금형을 이용하여 합금 1∼합금 5의 각각의 용탕으로부터 크리프 속도 측정용 시험편, 및 경시 치수 변화율 측정용 시험편을 다이 캐스트 주조하였다. 크리프 속도 측정용 시험편의 형상은 JIS G 0202에 준거한 직경 8㎜ 것으로서, 경시 치수 변화율 측정용 시험편의 형상은 직경 12㎜, 길이 120㎜의 것이다.

크리프 속도에 대해서는 100℃, 25MPa의 조건하에서 측정하며, 경시 치수 변화율에 대해서는 60℃에서 1000시간후의 상태 변화를 측정하고, 그 값을 원래 길이로 나눈 값을 구하였다. 그것들의 측정치, 계산치는 표 1에 나타낸 바와 같다.

	크리프 속도	경시 치수 변화율
합금 1	7.4×10^-5%/hr	+0.004%
합금 2	8.9×10^-5%/hr	+0.008%
합금 3	1.4×10^-5%/hr	+0.007%
합금 4	1.0×10^-5%/hr	+0.009%
합금 5	8.6×10^-5%/hr	+0.005%

<실시예 1∼12>

아연 합금으로서

Zn-1Mn-0.2Ti-0.02Al

Zn-1Cu-0.5Ti-0.2Ti-0.02Al

Zn-1.5Cu-0.2Ti-0.02Al

Zn-1Cu-0.5Ni

Zn-1Mn-0.5Cu

Zn-1Cu-0.2Ti-0.02Al

Zn-1Ni-0.2Ti-0.02Al

Zn-2.5Mn-0.02Al

Zn-1Mn-1Cu-0.2Ti

Zn-1Mn-1Ni-0.2Ti

Zn-2.5Ni-0.8Ti-0.02Al

Zn-2.5Cu-0.4Al

을 이용하고, 핫 체임버형 다이 캐스트기로서 40t 핫 체임버기(히시누마사(菱沼社) 제조)를 이용하여 용해 포트 내벽에는 알루미늄 도금을 하고, 그 위에 카올린을 도포하였다. 플런저 표면에는 TiN 코팅을 실시하였다. 또한, 슬리브 내면에는 스테라이트 축적 용접을 실시하며 구즈넥부 표면에는 카올린 도포를 실시하였다.

광자기 픽업 부품에 상당하는 금형을 이용하고, 하기의 조건하에서 상기 12종류의 아연 합금의 각각의 용탕으로부터 광자기 픽업 부품을 연속 주조하였다.

구즈넥형 용탕 펌프의 사출부의 온도 585℃

노즐의 온도 550℃

플런저와 슬리브와의 사이의 간격 0.25㎜

용탕 온도 440℃

주조 압력 80㎏f/㎠

금형 온도 150℃

형체 온도 1.5초

캐버티로의 충전 시간 1/100초.

12종류의 모든 아연 합금에 대해서 연속 100 쇼트의 성형이 가능하며, 용탕의 슬리브내에서의 고화가 없으며, 플런저에 의한 마손이 없고, 금형내의 충전 부족은 확인되지 않았으며, 금형으로의 눌어붙음이 없고, 양호한 광자기 픽업 부품을 이상없이 주조할 수 있었다.

이상 설명한 바와 같이, 특정 조성으로 특정의 특성을 갖는 아연 합금으로내 크리프 특성 및 내 경시 상태 변화 특성이 우수한 아연 합금제 광자기 픽업 부품을 저비용으로 얻을 수가 있다.

Claims

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동, 니켈 및 망간 중, 적어도 1종을 합계 3중량% 이하로 함유하고 있고, 잔부가 아연과 불가피한 불순물로 이루어지며, 100℃, 25MPa에서의 크리프 속도가 1.5×10^-4%/hr 이하이고, 60℃에서 1000시간까지의 경시 치수 변화율이 ±0.01% 이내인 아연 합금으로 제조되는 것을 특징으로 하는 아연 합금제 광자기 픽업 부품.
제 17 항에 있어서, 아연 합금이 티타늄을 1중량% 이하로 추가 함유하고 있는 아연 합금제 광자기 픽업 부품.
제 17 또는 18 항에 있어서, 아연 합금이 알루미늄을 0.5중량% 이하로 추가 함유하고 있는 아연 합금제 광자기 픽업 부품.
제 19 항에 있어서, 아연 합금이 망간 0.5∼1.5중량%, 티타늄 0.1∼0.3중량%, 알루미늄 0.01∼0.03중량%를 함유하고, 잔부가 아연과 불가피한 불순물로 이루어지는 아연 합금제 광자기 픽업 부품.