KR101103290B1 - 강도와 가공성이 우수한 압출 성형용 알루미늄 합금 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가로등이나 난간, 펜스, 핸드 레일 등과 같은 도시 경관재로 제작되기에 적합하도록 압출 성형성과 기계적 강도 및 가공성을 향상시킨 강도와 가공성이 우수한 압출 성형용 알루미늄 합금에 관한 것이다. 본 발명의 알루미늄 합금은 Si 0.95∼1.05wt%, Mg 0.85∼0.95wt%, Mn 0.65∼0.75wt%, Cu 0.1∼0.2wt%, Zn 0.1∼0.2wt%, Cr 0.13∼0.18wt%, Fe 0.25wt% 이하, Ti 0.001∼0.03wt%, 기타 불가피한 불순물로서 각 성분별로 0.02wt%이하이되 그 합이 0.10wt% 이하, 그리고 잔부의 Al을 포함하여 이루어지며, 인장강도가 최소 310MPa 이상이고, 연신율이 최소 10% 이상인 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명은 기존의 6000계열 알루미늄 합금과 차별화되는 조성으로 Mg와 Mn 및 Cu의 함량이 조절됨으로써, 압출 성형성과 기계적 강도 및 가공성이 크게 향상된 특성을 보인다.
Description
본 발명은 알루미늄 합금에 관한 것으로, 특히 가로등이나 난간, 펜스, 핸드 레일 등과 같은 도시 경관재로 제작되기에 적합하도록 압출 성형성과 기계적 강도 및 가공성을 향상시킨 강도와 가공성이 우수한 압출 성형용 알루미늄 합금에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이, 알루미늄 합금은 중량이 가볍고 내식성과 가공성이 우수하여 자동차, 항공기, 건축, 기계 등 거의 모든 산업 분야에 걸쳐 널리 사용되고 있는 합금이다. 특히, 알루미늄 합금 분류상 6000계열의 알루미늄 합금(Al-Mg-Si계 합금)은 용접성과 압출 가공성이 양호하여 자동차 부품과 건축용 소재로서 그 적용 비율이 확대되고 있다.
이러한 6000계열 알루미늄 합금 중, 본 발명의 출원인이 개발하고 특허 등록을 받은 대한민국 등록특허 제10-0732195호는, Si 0.95∼1.05wt%, Mg 0.5∼0.6wt%, Mn 0.5∼0.6wt%, Fe 0.15∼0.25wt%, Cr 0.13∼0.18wt%, Cu 0.05wt% 이하, Ti 0.03wt% 이하, Zn 0.05wt% 이하 및 기타 불가피한 성분 각 0.02wt% 이하이되 그 합이 0.10wt% 이하, 그리고 잔부의 Al으로 조성되는 성형성이 우수한 압출용 고강도 알루미늄 합금을 제시하고 있다. 이 등록특허는 규소(Si)와 마그네슘(Mg)의 결합에 따른 Mg2Si의 석출을 통해 기계적 성질을 향상시키고, 망간(Mn)의 첨가로 침상의 β-AlFeSi가 입상의 α-AlFeSi로 변태하는 것을 촉진시켜 압출성을 향상시킨 특징을 갖고 있다.
한편, 일본국 공개특허 특개2001-181770은, 주요 첨가 성분으로서 0.6∼2.0 중량%의 Mg, 0.6∼3.0 중량%의 Si, 0.6∼1.5 중량%의 Sn, 0.4∼1.0 중량%의 Mn, 그리고 임의 선택 성분으로서 각각 최대 0.25 중량%의 Cr, 0.1 중량%의 Ti, 모체 성분으로서 Al을 함유하고, 불가피한 불순물로서 최대 0.4 중량%의 Fe, 최대 0.1 중량%의 Cu, 최대 0.2 중량%의 Zn을 함유하는 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금을 제시하고 있다. 이 공개특허의 경우 그 공보에 기재된 바로는 자동가공에 적합한 강도와 절삭성을 가지며 압출 성형의 가공 온도 범위를 확대한다는 것을 특징으로 하고 있다.
전술한 대한민국 등록특허 제10-0732195호의 경우, 본 발명의 출원인/발명자들이 발명을 실시하는 과정에서 가로등이나 난간, 펜스, 핸드 레일 등과 같은 도시 경관재로 제작되기에 적합한 압출 성형성과 기계적 강도 및 가공성을 만족하는지를 테스트하였다. 그 결과, 압출 후 완제품 제작을 위한 기계 가공시 버(burr) 및 칩(chip) 말림에 의한 공구 파손의 문제점이 발생하였는데, 결국 압출 성형성은 양호하지만 기계적 강도와 가공성이 미흡하다는 결론을 얻었다.
또한, 전술한 일본국 공개특허 특개2001-181770의 경우에는, 6000계열의 Al-Mg-Si계 합금이라고는 하지만 Mg의 함량을 0.6∼2.0 중량%로 매우 넓게 설정하고 있다. 이처럼 Mg의 함량이 5000계열 알루미늄 합금(Al-Mg계 합금)의 Mg 함량과 거의 동등한 2.0중량%에 이르게 되면 압출 공정 중 고온에서 플로우 스트레스(flow stress)를 증가시키기 때문에 과도한 압출 압력이 요구되어 압출성과 생산성이 저하하는 문제점이 있다. 이뿐만 아니라, 이 공개특허에서는 Si의 함량 역시 0.6∼3.0 중량%에 이르고 있는데, 과잉의 Si로 인해 연신율이 감소하여 충격에 취약하게 되는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 개발된 것으로서, 그 목적은, 기존의 6000계열 알루미늄 합금에 비하여 양호한 압출 성형성을 가지면서 기계적 강도와 가공성이 충분히 향상되는 강도와 가공성이 우수한 압출 성형용 알루미늄 합금을 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, Si 0.95∼1.05wt%, Mg 0.85∼0.95wt%, Mn 0.65∼0.75wt%, Cu 0.1∼0.2wt%, Zn 0.1∼0.2wt%, Cr 0.13∼0.18wt%, Fe 0.25wt% 이하, Ti 0.001∼0.03wt%, 기타 불가피한 불순물로서 각 성분별로 0.02wt%이하이되 그 합이 0.10wt% 이하, 그리고 잔부의 Al을 포함하여 이루어지며, 인장강도가 최소 310MPa 이상이고, 연신율이 최소 10% 이상인 강도와 가공성이 우수한 압출 성형용 알루미늄 합금을 제공한다.
위와 같이 구성된 본 발명의 알루미늄 합금은, 기존의 6000계열 알루미늄 합금과 차별화되는 조성으로 Mg와 Mn 및 Cu의 함량이 조절됨으로써, 압출 성형성과 기계적 강도 및 가공성이 크게 향상된 특성을 보인다. 따라서, 본 발명은 본 발명의 출원인이 목적으로 하는 가로등이나 난간, 펜스, 핸드 레일 등과 같은 도시 경관재로 제작되기에 적합할 뿐만 아니라 기존의 동일계 합금을 대체하여 광범위하게 사용됨으로써 산업 발전에 크게 기여하는 효과가 예상된다.
도 1은 Si의 함량별로 Mg의 첨가량에 따른 인장강도를 시험한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 Mg의 함량별로 Si의 첨가량에 따른 연신율을 시험한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명 대비 Si 함량 초과 소재 및 Mg 함량 초과 소재의 표면 경도를 비교한 그래프이다.
도 4는 Mn의 첨가량에 따른 인장강도를 시험한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 적정량의 Mn이 첨가된 발명재 및 과소/과량의 Mn이 첨가된 비교재의 미세조직 사진이다.
도 6은 Cu의 첨가량에 따른 그레인 사이즈의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 7은 도 6의 Cu 첨가량 소재(No.1∼No.4)에 대한 조직 사진이다.
도 8은 도 6의 Cu 첨가량 소재(No.1∼No.4)에 대한 기계적 특성을 시험한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9는 적정량의 Cu가 첨가된 발명재 및 과량의 Cu가 첨가된 비교재에 대한 내부식성 시험 결과를 나타낸 그림이다.
도 10은 본 발명의 발명재와 등록특허 제10-0732195호에 대한 공정능력지수(Cpk)를 평가한 결과를 나타낸 그림이다.
도 2는 Mg의 함량별로 Si의 첨가량에 따른 연신율을 시험한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명 대비 Si 함량 초과 소재 및 Mg 함량 초과 소재의 표면 경도를 비교한 그래프이다.
도 4는 Mn의 첨가량에 따른 인장강도를 시험한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 적정량의 Mn이 첨가된 발명재 및 과소/과량의 Mn이 첨가된 비교재의 미세조직 사진이다.
도 6은 Cu의 첨가량에 따른 그레인 사이즈의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 7은 도 6의 Cu 첨가량 소재(No.1∼No.4)에 대한 조직 사진이다.
도 8은 도 6의 Cu 첨가량 소재(No.1∼No.4)에 대한 기계적 특성을 시험한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9는 적정량의 Cu가 첨가된 발명재 및 과량의 Cu가 첨가된 비교재에 대한 내부식성 시험 결과를 나타낸 그림이다.
도 10은 본 발명의 발명재와 등록특허 제10-0732195호에 대한 공정능력지수(Cpk)를 평가한 결과를 나타낸 그림이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 이하의 기재사항은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 내용에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 구현하고자 하는 강도와 가공성이 우수한 압출 성형용 알루미늄 합금은 Mg와 Mn 및 Cu의 함량 조절을 통해 압출 성형성과 기계적 강도 및 가공성이 향상됨으로써, 가로등이나 난간, 펜스, 핸드 레일 등과 같은 도시 경관재로 제작되기에 적합한 특성을 갖추게 된다.
본 발명의 알루미늄 합금은 본 발명의 출원인/발명자들에 의해 '6082M'이라는 합금 명칭으로 명명이 되었으며, 다음과 같은 성분과 조성으로 한정된다. 즉, Si 0.95∼1.05wt%, Mg 0.85∼0.95wt%, Mn 0.65∼0.75wt%, Cu 0.1∼0.2wt%, Zn 0.1∼0.2wt%, Cr 0.13∼0.18wt%, Fe 0.25wt% 이하, Ti 0.001∼0.03wt%, 기타 불가피한 불순물로서 각 성분별로 0.02wt%이하이되 그 합이 0.10wt% 이하, 그리고 잔부는 Al으로 이루어진다. 이에 따라, 본 발명의 알루미늄 합금은 인장강도가 최소 310MPa 이상이고, 연신율이 최소 10% 이상인 특징을 갖는다. 상기 각 성분별 첨가 이유와 조성 범위에 대한 한정 이유는 다음과 같으며, 그 도출 과정에 대해서는 후술하기로 한다.
먼저, Si는 Mg와 결합하여 시효처리에 따라 Mg2Si로 석출됨으로써 기계적 성질을 좌우하는데, Mg와 결합하고 남는 잔류 Si는 단독으로 석출되어 기계적 성질을 향상시킨다. Si의 함량이 0.95wt% 미만일 경우 원하는 강도를 얻을 수 없게 되고, 1.05wt%를 초과하면 압출성이 떨어짐은 물론 압출품의 표면품질을 저하하게 된다.
Mg은 Si와 결합함으로써 기계적 특성을 향상시키는데, 본 발명이 목적으로 하는 압출 성형성과 기계적 강도 및 가공성의 향상을 위해서는 기본적으로 Mg2Si의 석출량과 석출형태가 우선적으로 제어되어야 하기 때문에 조성 범위를 0.85∼0.95wt%로 하고 있다. Mg의 함량이 0.5∼0.6wt%인 전술한 등록특허 제10-0732195호와 같이 Mg의 함량이 0.85wt% 미만일 경우에는 잔류 Si가 비평형상인 β-AlFeSi상으로 석출됨으로써 본 발명의 목적을 달성할 수 없게 된다. 이에 비해 Mg 함량이 0.85∼0.95wt%의 범위로 첨가되면 Mg의 함량 증가에 따라 Mg2Si의 석출량이 증가하고 β-Mg2Si를 형성하여 기지에 균일하게 분산됨으로써, 압출 성형성과 기계적 특성 향상의 목적을 달성할 수 있게 된다. 또한, Mg의 함량 증가로 Mg와 Si의 결합량이 증가하여 잔류 Si가 β-AlFeSi상으로 석출되는 것을 최소화할 수 있게 된다. Mg 함량이 상한치인 0.95wt%를 초과하게 되면 Si와 결합하지 못한 여분의 Mg가 오히려 Mg2Si의 결합을 억제하여 기계적 특성을 떨어뜨리게 된다.
Mn은 결정립을 미세화하여 기계적 강도와 가공성을 향상시키는 성분으로서, 상기 등록특허 제10-0732195호와 같이 0.65wt% 미만으로 첨가될 경우에는 균질화 처리 후 냉각 중에 Mg2Si가 입계에 편석됨으로써 기계적 특성을 떨어뜨리게 된다. 또, 0.75wt%를 초과하여 첨가되면 연신율이 저하되어 소재의 취성파괴가 유발된다. 이에 본 발명에서는 Mn의 함량을 0.65∼0.75wt%로 함으로써, 균질화 처리 후 냉각 중에 Mg2Si가 입계에 편석되는 것을 최소화하면서 조직 내에 분산 석출되도록 함과 동시에 그 결정립 크기를 미세화하여 기계적 강도와 가공성을 향상시키게 된다. 또한, Mn은 침상의 β-AlFeSi가 입상의 α-AlFeSi로 변태하는 것을 촉진시켜 압출성을 향상시키게 된다.
Cu는 기계적 특성과 압출성을 향상시키기 위해 첨가되는 성분인데, Cu의 함량이 증가할수록 인장강도와 항복강도 및 연신율이 증가하지만 0.2wt%를 초과하는 경우에는 내식성이 크게 저하되기 때문에 0.2wt% 이하로 한정하는 것이 바람직하다. 또한, 0.1wt% 미만일 경우에는 기계적 특성과 압출성이 미흡해지므로 0.1wt% 이상으로 첨가하는 것이 바람직하다.
Zn은 소재의 기계적 특성과 내식성을 향상시키는 성분으로서 0.1∼0.2wt%의 범위에서 첨가하는데, 0.1wt% 미만일 경우에는 기계적 특성과 내식성 개선의 효과가 미흡해지고, 0.2wt%를 초과하면 소재의 압출성을 저하하게 된다.
Cr은 재결정층의 생성과 성장을 억제함과 아울러 Al 및 Fe와 함께 화합물을 형성하여 입계에 분포함으로써 시효처리시 석출을 억제하여 소재의 연신율을 향상시키는 역할을 한다. Cr의 첨가량이 0.13wt% 미만이 되면 재결정층의 생성 및 성장 억제 효과가 미미해지고 피로강도가 저하되는 한편, 0.18wt%를 초과하면 압출성이 떨어지게 되므로, 0.13∼0.18wt%의 범위에서 첨가되는 것이 바람직하다.
Fe은 불순물로서 0.25wt%를 초과하면 소재의 연성을 저하시키고 압출성을 떨어뜨리므로 0.25wt% 이하로 제어하는 것이 바람직하다.
Ti는 결정립 미세화에 효과가 있는 성분으로서, 0.03wt%를 초과하게 되면 소재의 압출성이 저하되므로, 결정립 미세화 효과를 유지하면서 압출성을 고려하여 0.001∼0.03wt%로 한정하는 것이 바람직하다.
다음에서는, 상술한 바와 같은 성분과 조성을 갖는 본 발명의 알루미늄 합금에 대하여 성분 및 조성 범위에 따른 기계적 특성을 확인함과 아울러 기존의 6000계열 알루미늄 합금과 비교하여 시험한 결과를 설명한다.
먼저, 도 1은 Si의 함량별로 Mg의 첨가량에 따른 인장강도를 시험한 결과를 나타낸 그래프이고, 도 2는 Mg의 함량별로 Si의 첨가량에 따른 연신율을 시험한 결과를 나타낸 그래프이다. 이들 도 1과 도 2를 참조하여 보면, Si의 함량별로 Si가 일정한 조성에서 Mg의 함량이 0.85wt%가 되면 인장강도가 크게 증가하는 반면에 0.95wt%를 초과하면 인장강도가 저하하는 것을 알 수 있다. 또, Mg의 함량이 일정한 조성에서는 Si의 함량이 증가할수록 인장강도는 증가하되, Mg이 0.95wt%를 초과하는 지점에서 Si의 함량이 1.05wt%를 초과할 경우에는 인장강도가 저하하는 것을 확인할 수 있다. 그리고, Si의 경우 0.95∼1.05wt% 범위에서 대체로 첨가량이 증가할수록 연신율이 저하하지만 Mg의 함량 차이로 인해 기존의 등록특허 제10-0732195호에 비하면 10% 이상의 연신율 상승 효과가 있으며, 1.05wt%를 초과할 경우 Mg 함량이 0.95wt%에서 기계적 특성이 감소할 뿐만 아니라 연신율 감소 폭이 다소 커지기 때문에 1.05wt% 이하로 제어하여야 한다. 이와 같이 강도와 연신율을 함께 고려하면 Si는 0.95∼1.05wt%, Mg은 0.85∼0.95wt%로 설정하는 것이 바람직함을 알 수 있다.
표 1은 본 발명의 발명재와 Si 함량 초과 소재 및 Mg 함량 초과 소재의 조성을 예시한 것이고, 도 3은 표 1의 발명재 대비 Si 함량 초과 소재(비교재1) 및 Mg 함량 초과 소재(비교재2)의 표면 경도를 비교한 그래프이다.
Si | Mg | Mn | Cu | Zn | Cr | Fe | Ti | Al | |
발명재 | 0.956 | 0.91 | 0.732 | 0.189 | 0.152 | 0.141 | 0.174 | 0.03 | 잔부 |
비교재1(Si 함량초과) | 2.819 | 0.766 | 0.544 | 0.092 | 0.012 | 0.001 | 0.122 | 0.015 | 잔부 |
비교재2(Mg 함량초과) | 1.025 | 1.994 | 0.637 | 0.026 | 0.027 | 0.021 | 0.214 | 0.034 | 잔부 |
각 성분 : wt%
표 1과 도 3을 통해 알 수 있는 바와 같이, Si 및 Mg의 함량이 본 발명의 한정 범위를 벗어나 과량으로 첨가되는 경우 경도가 저하하게 되는데, 이는 곧 가공성이 떨어지는 것을 의미한다. 특히, Mg의 함량이 2.0wt%에 가까운 경우(이는, 전술한 일본 공개특허 특개2001-181770에 해당한다)에는 표 2에서 볼 수 있는 것처럼 압출 압력이 과다하게 요구되어 생산성이 저하된다.
표 1의 발명재 | 표 1의 비교재1 | 표 1의 비교재2 | ||
온도(℃) |
빌렛 | 480 | 480 | 480 |
금형 | 460 | 460 | 460 | |
컨테이너 | 420 | 420 | 420 | |
압출 압력 (kgf/㎠) |
초압 | 185∼195 | 190∼200 | 230∼240 |
중압 | 160∼170 | 170∼180 | 200∼210 |
도 4는 Mn의 첨가량에 따른 인장강도를 시험한 결과를 나타낸 그래프이고, 도 5는 적정량의 Mn이 첨가된 발명재 및 과소/과량의 Mn이 첨가된 비교재의 미세조직 사진이다. 도 4에서 확인되듯이, Mn의 함량이 0.65∼0.75wt%일 때 인장강도가 가장 높고, 0.65wt 미만이거나 0.75wt% 초과일 경우에는 인장강도가 떨어진다. 또한 도 5에서 볼 수 있는 것처럼, Mn의 함량이 0.65wt%보다 적은 0.637wt%인 경우(좌측 사진) 및 0.75wt%보다 많은 0.751wt%인 경우(우측 사진)에는 각각 본 발명의 범위 내로 제어된 0.715wt%인 경우(가운데 사진)에 비해 결정립이 조대화하였다. 따라서, 압출재의 기계적 특성과 미세조직을 고려할 때, 본 발명에서 Mn의 함량을 0.65∼0.75wt%로 한정한 것이 바람직함을 알 수 있다.
도 6은 Cu의 첨가량에 따른 그레인 사이즈의 변화를 나타낸 그래프이고, 도 7은 도 6의 Cu 첨가량 소재(No.1∼No.4)에 대한 조직 사진이며, 도 8은 도 6의 Cu 첨가량 소재(No.1∼No.4)에 대한 기계적 특성을 시험한 결과를 나타낸 그래프이다. 먼저, 도 6을 보면, Cu의 함량이 증가할수록 그레인 사이즈(Grain Size)가 감소함을 알 수 있으며, 이는 시편 No.1∼No.4에 대한 미세 조직을 촬영한 도 7을 통해서도 확인할 수 있다. 이들 각 시편 No.1∼No.4에 대하여 인장강도와 항복강도 및 연신율을 시험한 결과, 도 8에 나타난 것처럼 Cu 함량의 증가에 따라 인장강도와 항복강도 및 연신율이 상승하는 것을 알 수 있다. 이처럼, Cu 함량이 증가할수록 그레인 사이즈가 감소하고, 이에 따라 기계적 특성이 향상되는 것을 확인할 수 있으나, 소재의 내부식성을 고려할 때 그 함량의 상한치는 한정되어야 한다. 즉, 도 9는 적정량의 Cu가 첨가된 발명재 및 과량의 Cu가 첨가된 비교재에 대하여 KS D 9502에 규정된 방법에 따라 내부식성을 시험한 결과를 나타낸 그림인데, 본 발명의 함량 범위인 Cu 0.2wt%의 발명재는 720시간 경과 후에도 백청의 발생이 없었으나, Cu가 0.25wt%로 과량 첨가된 비교재의 경우에는 720시간 경과 후 백청이 발생하여 표면품질이 저하된 것을 확인할 수 있다. 따라서, 소재의 기계적 특성과 내부식성을 함께 고려하면 본 발명과 같이 Cu의 함량은 0.1∼0.2wt%로 한정되는 것이 바람직하다.
한편, 표 3은 표 1의 발명재와 등록특허 제10-0732195호에 대한 기계적 특성을 시험한 결과를 정리한 것으로서, 발명재가 등록특허에 비하여 인장강도와 항복강도가 월등히 향상되었고 연신율도 우수한 것을 알 수 있다.
인장강도(MPa) | 항복강도(MPa) | 연신율(%) | ||
표 1의 발명재 |
1차 테스트 | 381 | 332 | 16.03 |
2차 테스트 | 372 | 325 | 16.07 | |
등록특허 제10-0732195호 |
시편 1 | 338 | 281 | 16 |
시편 2 | 337 | 281 | 16 |
또, 표 4는 표 1의 발명재와 등록특허 제10-0732195호에 대한 경도 물성을 평가한 결과를 나타낸 것인데, 앞의 도 3에서도 확인되지만, 본 발명의 발명재는 기존의 등록특허와 비교하더라도 경도가 양호하여 가공성이 우수한 것을 알 수 있다.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
표 1의 발명재 | 105 | 104 | 104 | 107 | 106 | 104 | 105 | 105 | 105 |
등록특허 제10-0732195호 | 104 | 105 | 104 | 104 | 105 | 102 | 104 | 100 | 104 |
스펙(spec) | HB 92∼112 |
도 10은 상기 표 1의 발명재와 등록특허 제10-0732195호에 대한 공정능력지수(Cpk)를 평가한 결과를 나타낸 그림이다. Cpk는 그 값이 클수록 기계적 특성의 편차가 작다는 것을 의미하며, 곧 소재의 품질과 연관된다고 할 수 있다. 도 10에 보이는 것처럼, 기존의 등록특허 제10-0732195호는 공정능력지수(Cpk)가 1.78인데 비해, 발명재의 공정능력지수는 2.99로서 발명재는 소재의 부위별로 기계적 특성을 시험하였을 때 그 값의 편차가 적으며, 따라서 발명재는 모든 부위에 걸쳐 기계적 특성에 대한 신뢰성이 크다는 것을 알 수 있다.
삭제
상술한 바와 같이, 본 발명의 알루미늄 합금은 Mg와 Mn 및 Cu의 함량이 기존의 6000계열 알루미늄 합금과 차별화되는 조성으로 조절됨으로써 보다 향상된 압출 성형성과 기계적 강도 및 가공성을 갖게 된다. 또한, 이러한 기계적 특성들은 공정능력지수(Cpk)의 평가를 통해 소재의 전 부위에서 신뢰성이 있는 것으로 나타났다. 따라서, 본 발명의 알루미늄 합금은 기존의 동일계 합금을 대체하여 광범위하게 사용될 수 있을 것으로 예상된다.
이상에서 기재된 본 발명은 상기 내용에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
Claims (2)
- Si 0.95∼1.05wt%, Mg 0.85∼0.95wt%, Mn 0.65∼0.75wt%, Cu 0.1∼0.2wt%, Zn 0.1∼0.2wt%, Cr 0.13∼0.18wt%, Fe 0.25wt% 이하, Ti 0.001∼0.03wt%, 기타 불가피한 불순물로서 각 성분별로 0.02wt%이하이되 그 합이 0.10wt% 이하, 그리고 잔부의 Al을 포함하여 이루어지며, 인장강도가 최소 310MPa 이상이고, 연신율이 최소 10% 이상인 강도와 가공성이 우수한 압출 성형용 알루미늄 합금.
- 삭제
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001181770A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-07-03 | Otto Fuchs | アルミニウム系合金 |
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---|---|---|---|---|
JP2001181770A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-07-03 | Otto Fuchs | アルミニウム系合金 |
JP2006022405A (ja) | 2004-07-05 | 2006-01-26 | Visteon Global Technologies Inc | 高強度アルミニウム合金からなる複合材料 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3339457B1 (en) | 2012-04-25 | 2020-03-11 | Norsk Hydro ASA | Extruded al-mg-si aluminium alloy profile with improved properties |
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