KR101223045B1 - Magnesium inactivating materal and method for manufacturing magnesium alloy using the magnesium inactivating materal - Google Patents

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김하식
유봉선
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Abstract

PURPOSE: A magnesium inactivating agent and a magnesium alloy production method using the magnesium inactivating agent are provided to reduce the spontaneous ignition of chips by forming a dense composite oxide layer on the surface of a molten metal to improve flame retardancy. CONSTITUTION: A magnesium alloy production method using a magnesium inactivating agent comprises the steps of: forming the magnesium inactivating agent dissolvable under 750°C, forming molten magnesium alloy including at least magnesium, putting the magnesium inactivating agent in the molten magnesium alloy, and processing the molten metal including the magnesium inactivating agent through a casting to produce a magnesium alloy cast material. The magnesium inactivating agent comprises 6-41.6 wt% of Ca, 6-45 wt% of Y, and the remaining amount of Mg and inevitable impurities, where the contents of Ca and Y satisfy YΔ64.3-1.4 Ca.

Description

마그네슘 비활성화제 및 마그네슘 비활성화제를 이용한 마그네슘 합금의 제조방법 {Magnesium inactivating materal and method for manufacturing magnesium alloy using the magnesium inactivating materal}Magnesium inactivating materal and method for manufacturing magnesium alloy using the magnesium inactivating materal}

본 발명은 마그네슘 비활성화제, 더욱 구체적으로, 마그네슘 합금을 제조할 때 마그네슘의 활성화 반응을 억제하기 위하여 투입되는 마그네슘 비활성화제, 및 상기 마그네슘 비활성화제를 이용하여 마그네슘을 제조하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a magnesium deactivator, more specifically, a magnesium deactivator input to suppress an activation reaction of magnesium when preparing a magnesium alloy, and a method of producing magnesium using the magnesium deactivator.

마그네슘 합금은 높은 비강도를 갖는 최경량의 합금으로서 다양한 주조 및 가공 공정에 적용이 가능하며 자동차 부품이나 전자기 부품 등 경량화가 요구되는 거의 모든 분야에 적용 가능하고 응용범위가 넓다. 하지만 마그네슘 합금은 전기화학적으로 전위가 낮고 상당히 활성적인 금속으로서 산소 혹은 물과 접촉 시 강한 활성반응을 보이며 상용 합금의 경우 발화온도가 대부분 550℃를 넘지 않아 때로는 화재를 일으키기도 하는 등 재료의 안정성 및 신뢰성 측면에서 아직 한계를 가진다. 이 때문에 그 용용 잠재력에 비해서 아직 응용범위가 제한적이며, 특히 안전성을 요구하는 응용분야에는 사용할 수 없다. Magnesium alloy is the lightest alloy with high specific strength, and can be applied to various casting and processing processes. It is applicable to almost all fields requiring weight reduction such as automobile parts and electromagnetic parts and has a wide range of applications. Magnesium alloys, however, are electrochemically low-potential, highly active metals, and have a strong active reaction upon contact with oxygen or water. In commercial alloys, the ignition temperature does not exceed 550 ° C, which sometimes causes fire. There is still a limit in terms of reliability. Because of this, its application range is still limited compared to its potential, and it cannot be used especially for applications requiring safety.

마그네슘 합금의 이러한 활성반응으로 인해 용해 시에는 플럭스(flux)나 CO2 + SF6 등의 불활성 혼합가스를 사용하여 비활성 분위기를 만들어 주어야 한다. 용해 및 정련 시 사용되는 플럭스는 염화계이기 때문에, 용탕 처리 조건이 맞지 않을 경우 잔류 염소가 소재 내부에 잔존하여 내식성을 크게 떨어뜨리는 문제가 있었다. 이러한 단점을 해결하기 위해 플럭스를 사용하는 대신, SF6, CO2 및 Air를 혼합한 분위기에서 용해 및 주조하는 방법이 효과적이다. 하지만, SF6는 지구온실효과가 CO2의 23,900배나 되는 지구온실유발 물질로 분류되어 향후 사용규제가 될 것으로 예상된다. Due to this active reaction of magnesium alloy, inert atmosphere should be created by using inert gas such as flux or CO 2 + SF 6 during melting. Since the flux used for dissolving and refining is chloride-based, there is a problem that residual chlorine remains inside the material and greatly degrades corrosion resistance when the melt treatment conditions are not met. Instead of using flux to solve this disadvantage, a method of dissolving and casting in a mixed atmosphere of SF 6 , CO 2 and Air is effective. However, SF 6 is classified as a global greenhouse-induced substance with a global warming effect of 23,900 times that of CO 2 , and is expected to be regulated in the future.

이러한 문제를 보다 근본적으로 해결하기 위하여 마그네슘 합금 자체의 내산화성을 향상시키기 위한 연구로서 특히 Ca, Be, 희토류금속 첨가를 통한 마그네슘 합금의 발화온도를 향상시키고자 하는 연구들이 진행되어 왔다. 종래에는 내산화 마그네슘 합금에 첨가되는 합금원소 가운데 Ca이 주로 이용되었는데, 그 이유는 Ca 원소의 가격이 희토류 금속에 비해 저렴하고, 독성이 없으며 첨가량 대비 발화온도 상승이 크기 때문이다. 하지만 마그네슘 합금 제조 시 용탕에 Ca을 넣어 용해시키기 위해서는 용탕의 온도를 800℃ 이상의 고온으로 유지해야 하는데, 이 때 융점이 낮은 마그네슘이 발화 등 활성화 반응을 일으킬 수 있다. 또한, 용탕의 온도를 고온으로 유지하기 위해서는 많은 비용이 요구되므로 용탕의 온도를 크게 높일 수 없는 작은 규모의 생산업체의 경우 마그네슘 합금을 제조하는 것이 매우 곤란하고, 설령 제조가 가능하다고 하더라도 많은 비용이 소요되어 경제성이 떨어지는 원인이 된다.
In order to solve this problem more fundamentally, researches to improve oxidation resistance of magnesium alloy itself have been conducted to improve the ignition temperature of magnesium alloy, especially by adding Ca, Be and rare earth metals. Conventionally, Ca is mainly used among the alloying elements added to the magnesium oxide alloy, because the price of the Ca element is cheaper than the rare earth metal, it is not toxic, and the ignition temperature is increased relative to the amount added. However, in order to dissolve Ca in a molten alloy, Ca must be maintained at a high temperature of 800 ° C. or higher. At this time, magnesium having a low melting point may cause an activation reaction such as ignition. In addition, it is very expensive to keep the temperature of the molten metal at a high temperature, so it is very difficult to manufacture a magnesium alloy for a small-scale producer that cannot increase the temperature of the molten metal. This will cause the economy to fall.

따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하고, 활성금속인 마그네슘을 주성분으로 하는 합금을 제조할 때, 마그네슘의 활성화 반응을 최대한 억제할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a method capable of maximally inhibiting the activation reaction of magnesium when producing an alloy containing magnesium as an active metal as a main component.

또한, 본 발명은 SF6와 같은 환경오염 유발 물질인 보호가스를 사용하지 않는 친환경 제조공정을 가능하게 하는 마그네슘 합금의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a method for producing a magnesium alloy that enables an environmentally friendly manufacturing process that does not use a protective gas that is an environmental pollutant such as SF 6 .

또한, 본 발명은 활성금속인 마그네슘을 주성분으로 하는 합금을 제조할 때 용탕의 온도를 최대한 낮춤으로써 경제성 및 안전성을 제공할 수 있는 마그네슘 합금의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
In addition, an object of the present invention is to provide a method for producing a magnesium alloy that can provide economical and safety by lowering the temperature of the molten metal as much as possible when producing an alloy containing magnesium as an active metal.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 마그네슘 합금의 제조 단계에서 마그네슘의 활성화 반응을 억제하기 위하여 마그네슘 비활성화제를 첨가하는 구성을 제시한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a configuration of adding a magnesium deactivator to suppress the activation reaction of magnesium in the manufacturing step of the magnesium alloy.

본 발명에 따른 마그네슘 비활성화제는 마그네슘 합금의 제조 단계에서 마그네슘의 활성화 반응을 억제하기 위하여 첨가되며, 6중량% 내지 41.6중량%의 Ca과, 6중량% 내지 45중량%의 Y와, 잔부인 Mg 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, Ca과 Y의 함량은 아래의 수학식을 따르는 것을 특징으로 한다.The magnesium deactivator according to the present invention is added to suppress the activation reaction of magnesium in the manufacturing step of the magnesium alloy, 6% to 41.6% by weight of Ca, 6% to 45% by weight of Y, the balance Mg And other unavoidable impurities, and the content of Ca and Y is characterized by the following equation.

수학식: Y ≤ 64.3 - 1.4Ca(중량%)Equation: Y ≤ 64.3-1.4Ca (wt%)

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또한, 상기 마그네슘 비활성하제는 6중량% 내지 33.8중량%의 Ca과, 6중량% 내지 42.2중량%의 Y와, 잔부인 Mg 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, Ca과 Y의 함량은 아래의 수학식을 따르는 것이 바람직하다. In addition, the magnesium deactivator comprises 6% to 33.8% by weight of Ca, 6% to 42.2% by weight of Y, the balance of Mg and other unavoidable impurities, the content of Ca and Y is It is preferable to follow.

수학식: Y ≤ 50.0 - 1.3Ca(중량%)
Equation: Y ≤ 50.0-1.3Ca (wt%)

또한, 본 발명은 마그네슘 비활성화제를 이용한 마그네슘 합금의 제조 방법으로서:In addition, the present invention provides a method for producing a magnesium alloy using a magnesium deactivator:

750℃ 이하에서 용해가능한 마그네슘 비활성화제를 형성하는 단계;Forming a magnesium deactivator soluble at 750 ° C. or lower;

적어도 마그네슘을 포함하는 마그네슘 합금 용탕을 형성하는 단계;Forming a magnesium alloy melt containing at least magnesium;

상기 마그네슘 합금 용탕에 상기 750℃ 이하에서 용해가능한 마그네슘 비활성화제를 투입하는 단계;Injecting a magnesium deactivator soluble in the magnesium alloy melt at 750 ° C. or lower;

상기 마그네슘 비활성화제가 포함된 용탕을 소정의 주조 방법을 이용하여 마그네슘 합금 주조재를 제조하는 단계를 포함하고, Manufacturing a molten magnesium alloy casting material by using a predetermined casting method for the molten metal including the magnesium deactivator,

상기 마그네슘 비활성화제는 6중량% 내지 41.6중량%의 Ca과, 6중량% 내지 45중량%의 Y와, 잔부인 Mg 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, Ca과 Y의 함량은 아래의 수학식을 따르는 것을 특징으로 한다.The magnesium deactivator comprises 6% to 41.6% by weight of Ca, 6% to 45% by weight of Y, the balance of Mg and other unavoidable impurities, the content of Ca and Y according to the following equation It is characterized by.

수학식: Y ≤ 64.3 - 1.4Ca(중량%)
또한, 상기 마그네슘 비활성하제는 6중량% 내지 33.8중량%의 Ca과, 6중량% 내지 42.2중량%의 Y와, 잔부인 Mg 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, Ca과 Y의 함량은 아래의 수학식을 따르는 것이 바람직하다.
Equation: Y ≤ 64.3-1.4Ca (wt%)
In addition, the magnesium deactivator comprises 6% to 33.8% by weight of Ca, 6% to 42.2% by weight of Y, the balance of Mg and other unavoidable impurities, the content of Ca and Y is It is preferable to follow.

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수학식: Y ≤ 50.0 - 1.3Ca(중량%)
Equation: Y ≤ 50.0-1.3Ca (wt%)

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본 발명에 따른 마그네슘 합금에서 각 성분의 함량을 한정한 이유는 각각 다음과 같다.
The reason for limiting the content of each component in the magnesium alloy according to the present invention is as follows.

칼슘(Ca)Calcium (Ca)

Ca의 함량이 작을 경우 원하는 조성의 마그네슘 합금을 얻기 위해서 첨가되는 마그네슘 비활성화제의 양이 많아지고 첨가하고자 하는 합금을 희석화하게 되므로, Ca은 6중량% 이상 함유되는 것이 바람직하다. 또한, Ca의 함량이 너무 많을 경우 마그네슘 비활성화제의 용융 온도가 높아져서 마그네슘 합금의 제조 시 용탕의 온도를 낮추려는 목적을 달성하기 곤랜해진다. 따라서, 마그네슘 비활성화제의 Ca은 41.6중량%, 바람직하게는 33.8중량% 이하로 포함되는 것이 바람직하다.
When the content of Ca is small, the amount of magnesium deactivator added to obtain a magnesium alloy of a desired composition is increased and the alloy to be added is diluted, so that Ca is preferably contained by 6% by weight or more. In addition, when the content of Ca is too high, the melting temperature of the magnesium deactivator is high, which makes it difficult to achieve the purpose of lowering the temperature of the molten metal in the manufacture of the magnesium alloy. Therefore, Ca of the magnesium deactivator is preferably contained at 41.6% by weight, preferably 33.8% by weight or less.

이트륨(Y)Yttrium (Y)

Y의 함량이 작을 경우 원하는 조성의 마그네슘 합금을 얻기 위해서 첨가되는 마그네슘 비활성화제의 양이 많아지고 첨가하고자 하는 합금을 희석화하게 되므로, Y은 6중량% 이상 함유되는 것이 바람직하다. 또한, Y의 함량이 너무 많을 경우 마그네슘 비활성화제의 용융 온도가 높아져서 마그네슘 합금의 제조 시 용탕의 온도를 낮추려는 목적을 달성하기 곤랜해진다. 따라서, 마그네슘 비활성화제의 Y은 45중량%, 바람직하게는 42.2중량% 이하로 포함되는 것이 바람직하다.
When the content of Y is small, the amount of magnesium deactivator added to obtain a magnesium alloy of a desired composition is increased and the alloy to be added is diluted, so that Y is preferably contained by 6% by weight or more. In addition, when the content of Y is too high, the melting temperature of the magnesium deactivator is high, which makes it difficult to achieve the purpose of lowering the temperature of the molten metal in the manufacture of the magnesium alloy. Therefore, the Y of the magnesium deactivator is preferably included at 45% by weight, preferably 42.2% by weight or less.

Ca-Y의 합산 함량Total content of Ca-Y

칼슘과 이트륨이 복합첨가되면 칼슘과 이트륨이 개별적으로 첨가된 합금보다 난연성과 내식성이 크게 향상된다. 이것은 칼슘 산화물과 이트륨 산화물이 고상 및 액상의 마그네슘 합금 표면에 치밀한 보호막을 형성하여 외부 산소와의 반응을 효과적으로 억제시켜 주기 때문이다. 또한 칼슘이 단독으로 첨가된 합금에 비해 칼슘과 이트륨이 소량 복합첨가되면 내식성 또한 향상시킬 수 있다. 한편, 도 1과 도 2에서 칼슘과 이트륨의 융점은 각각 840℃ 와 1522℃로 마그네슘에 비해 상대적으로 매우 높은 편이라 마그네슘 합금에 칼슘과 이트륨을 첨가하기 위해서는 약 840℃ 이상의 온도로 올려야 한다. 일반 용해 및 주조 업체의 경우 대용량의 용탕을 840℃ 이상으로 가열하는 것은 제조비용의 큰 상승을 의미하므로 칼슘과 이트륨을 직접 용탕에 투입하는 방법은 바람직하지 않다. 따라서 본 발명은 일반 용해 및 주조 현장에서 기존 장비 및 공정조건을 그대로 유지하면서 마그네슘 합금 용탕에 칼슘과 이트륨을 효과적으로 합금화할 수 있도록 마그네슘 비활성화를 제조하였다. When calcium and yttrium are added in combination, flame retardancy and corrosion resistance are significantly improved compared to alloys in which calcium and yttrium are separately added. This is because calcium oxide and yttrium oxide form a dense protective film on the surface of the solid and liquid magnesium alloy to effectively suppress the reaction with external oxygen. In addition, when a small amount of calcium and yttrium is added in combination with an alloy added with calcium alone, corrosion resistance may also be improved. On the other hand, the melting point of calcium and yttrium in Figures 1 and 2 is 840 ℃ and 1522 ℃, respectively, relatively high compared to magnesium, so in order to add calcium and yttrium to the magnesium alloy should be raised to about 840 ℃ or more. In the case of general melting and casting companies, heating a large amount of molten metal to 840 ° C. or higher means a large increase in manufacturing cost. Therefore, a method of directly injecting calcium and yttrium into the molten metal is not preferable. Therefore, the present invention prepared magnesium inactivation to effectively alloy calcium and yttrium in the magnesium alloy melt while maintaining the existing equipment and process conditions in the general melting and casting site.

또한, 도 3에서 볼 수 있듯이, 700℃에서 Mg-Al-Ca 상태도(도 3)에서 회색으로 표시된 영역에서 칼슘과 이트륨을 첨가하여 마그네슘 비활성화제를 제조하고, 이 마그네슘 비활성화제를 마그네슘 합금에 첨가할 경우 약 700℃ 정도의 용해 온도에서도 쉽게 합금화가 가능하다. 도 3에서 직선 1로부터 구해지는 수학식은 다음과 같으며 이트륨의 첨가량은 칼슘 첨가량에 따라 수학식 1이 만족되는 범위 내에서 제어하는 것이 바람직하다. 예를 들어 칼슘이 30중량% 첨가될 시 이트륨은 22중량% 이내로 제어해야 한다.In addition, as shown in Figure 3, at 700 ° C Mg-Al-Ca state diagram (Fig. 3) to add a calcium and yttrium in the region shown in gray to prepare a magnesium deactivator, and the magnesium deactivator to the magnesium alloy When added, alloying can be easily performed at a dissolution temperature of about 700 ° C. In FIG. 3, the equation obtained from the straight line 1 is as follows, and the amount of yttrium is preferably controlled within the range in which the equation 1 is satisfied according to the amount of calcium added. For example, when 30% by weight of calcium is added, yttrium should be controlled to within 22% by weight.

수학식 1Equation 1

Y(wt.%) ≤ 64.3 - 1.4 Ca(wt.%)
Y (wt.%) ≤ 64.3-1.4 Ca (wt.%)

더욱 바람직하게는, 액상 단상 영역에 해당되는 직선 2로부터 구해지는 식 2에 따라 칼슘과 이트륨의 함량을 제어하는 것이 바람직하다.More preferably, it is preferable to control the content of calcium and yttrium according to equation (2) obtained from straight line 2 corresponding to the liquid single phase region.

수학식 2Equation 2

Y(wt.%) ≤ 50.0 - 1.3 Ca(wt.%)
Y (wt.%) ≤ 50.0-1.3 Ca (wt.%)

한편, Mg-Ca-Y의 조성을 갖는 마그네슘 비활성화제에 알루미늄 원소가 첨가될 경우 조대한 Al2Y(융점: 1490℃)가 다량 형성될 수 있으므로 마그네슘 비활성화제에 알루미늄은 첨가하지 않는 것이 바람직하다.
On the other hand, when aluminum is added to a magnesium deactivator having a composition of Mg-Ca-Y, coarse Al 2 Y (melting point: 1490 ° C.) may be formed in a large amount, and therefore, aluminum is not preferably added to the magnesium deactivator.

기타 불가피한 불순물Other unavoidable impurities

본 발명에 따른 마그네슘 비활성화제에는 합금의 원료 또는 제조과정에서 불가피하게 혼입되는 불순물을 포함할 수 있으며, 본 발명에 따른 마그네슘 비활성화제에 포함될 수 있는 불순물 중에서 특히 철(Fe), 실리콘(Si) 및 니켈(Ni)은 최종 마그네슘 합금 제품의 내식성을 악화시키는 역할을 하는 성분이다. 따라서 Fe의 함량은 0.004중량% 이하, Si의 함량은 0.04중량%, Ni의 함량은 0.001중량% 이하를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.
The magnesium deactivator according to the present invention may include impurities that are inevitably incorporated in the raw material or manufacturing process of the alloy, and among the impurities that may be included in the magnesium deactivator according to the present invention, in particular iron (Fe), silicon (Si) and Nickel (Ni) is a component that serves to deteriorate the corrosion resistance of the final magnesium alloy product. Therefore, the Fe content is preferably 0.004% by weight or less, the Si content is 0.04% by weight, and the Ni content is preferably maintained at 0.001% by weight or less.

본 발명에 따른 마그네슘 비활성화제는 모든 종류의 마그네슘 합금 용탕에 첨가하는 것만으로 용탕 표면에 보호피막으로 작용하는 치밀한 복합 산화층을 형성하여 마그네슘 합금의 난연성을 크게 향상시킴으로써 대기 중이나 일반적인 불활성분위기(Ar, N2)에서 용해, 주조 및 가공이 가능하고, 기계가공 공정에서 쌓이는 칩의 자연발화를 억제할 수 있다.The magnesium deactivator according to the present invention forms a dense complex oxide layer acting as a protective film on the surface of the molten metal by simply adding it to all kinds of magnesium alloy molten metal, thereby greatly improving the flame retardancy of the magnesium alloy, thereby increasing the flame resistance of the magnesium alloy in the atmosphere or general inert atmosphere (Ar, N 2 ) can be melted, cast and processed, and can suppress spontaneous ignition of chips accumulated in the machining process.

또한, 본 발명에 따른 마그네슘 비활성화제는 기존 상용 마그네슘 합금에 첨가될 경우 SF6 등의 가스를 사용할 필요가 없어 제조비용 감소, 작업자 건강보호, 환경오염방지에 적합하다. In addition, the magnesium deactivator according to the present invention does not need to use a gas such as SF 6 when added to the existing commercial magnesium alloy, it is suitable for reducing manufacturing costs, worker health protection, environmental pollution prevention.

또한, 본 발명에 따른 마그네슘 비활성화제는 마그네슘 합금에 첨가될 경우 추가적으로 마그네슘 합금의 내식성을 크게 향상시킬 수 있다.In addition, the magnesium deactivator according to the present invention can greatly improve the corrosion resistance of the magnesium alloy when added to the magnesium alloy.

또한, 본 발명에 따른 마그네슘 비활성화제는 추가적인 설비 혹은 공정조건의 변경 없이 용탕에 첨가하는 것만으로 난연성과 내식성을 동시에 향상시킬 수 있다.In addition, the magnesium deactivator according to the present invention can improve the flame retardancy and corrosion resistance at the same time simply by adding to the molten metal without changing the additional equipment or process conditions.

또한, 본 발명에 따른 마그네슘 비활성화제를 첨가한 마그네슘 합금은 난연성 및 내식성이 우수하여 안전성을 요구하는 차세대 자동차, 고속철도, 도심철도 등에 실제적 적용이 가능한 압출재, 판재, 단조재, 주조재 등으로 제조될 수 있다.
In addition, the magnesium alloy to which the magnesium deactivator according to the present invention is added is to be made of extruded materials, plates, forgings, castings, etc. that can be practically applied to next-generation automobiles, high-speed railways, urban railways that require excellent safety and corrosion resistance Can be.

도 1은 Mg-Ca 이원계 합금의 상태도를 보여주는 도면이다.
도 2는 Mg-Y 이원계 합금의 상태도를 보여주는 도면이다.
도 3은 700℃에서의 Mg-Ca-Y 상태도를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제조한 Mg-30Ca-15Y(중량%) 비활성화제의 실제 모습을 보여주는 사진이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제조한 Mg-6Zn-1Ca-1Y(중량%) 합금을 670℃에서 10분 간 유지한 후 용탕 표면 산화층의 EPMA 분석 결과를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제조한 AZ31 합금과 AZ31-0.7Ca 합금 및 AZ31-0.5Ca-0.25Y 합금을 3.5%NaCl 용액에서 8시간 동안 침지시험한 후 표면 변화를 보여주는 사진이다.
1 is a view showing a state diagram of the Mg-Ca binary alloy.
2 is a view showing a state diagram of the Mg-Y binary alloy.
Figure 3 is a view showing the Mg-Ca-Y state diagram at 700 ℃.
Figure 4 is a photograph showing the actual appearance of the Mg-30Ca-15Y (% by weight) deactivator prepared according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing the results of EPMA analysis of the molten metal oxide surface layer after maintaining the Mg-6Zn-1Ca-1Y (wt%) alloy prepared in accordance with a preferred embodiment of the present invention at 670 ℃ for 10 minutes.
Figure 6 is a photograph showing the surface change after immersion test for 8 hours in the AZ31 alloy, AZ31-0.7Ca alloy and AZ31-0.5Ca-0.25Y alloy prepared in accordance with a preferred embodiment of the present invention in a 3.5% NaCl solution.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마그네슘 비활성화제 및 마그네슘 비활성화제를 이용한 마그네슘 합금의 제조방법을 이하에서 상세히 설명한다. 하기의 실시예는 단지 예시적인 것으로 본 발명을 한정하는 것이 아니다.
A magnesium deactivator and a method of preparing a magnesium alloy using a magnesium deactivator according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail below. The following examples are illustrative only and do not limit the invention.

본 발명의 발명자들은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하고 본 발명의 목적을 달성하기 위해 다양한 조성을 갖는 마그네슘 비활성화제를 제조하였는데, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마그네슘 비활성화제의 제조방법은 아래와 같다.
The inventors of the present invention prepared a magnesium deactivator having various compositions in order to solve the problems of the prior art described above and to achieve the object of the present invention, a method of preparing a magnesium deactivator according to a preferred embodiment of the present invention is as follows.

먼저, 표 1의 비교예 1 내지 비교예 3은 상업적으로 판매가 되고 있는 마그네슘 모합금으로서, 표 1에 나타난 화학조성을 가지는 모합금 그대로 본 실험에서 사용한다. 표 1의 실시예 1 내지 실시예 3은 Mg(99.9%), Ca(99.5% 이상), Y(99.5% 이상)의 원료 물질을 준비한 후, 상기 원료를 용해하고 중력 주조방법을 이용하여 하기 표 1의 실시예 1 내지 실시예 3에 기재된 조성을 가지는 마그네슘 비활성화제를 제조하였다. 특히, 융점이 상대적으로 높은 Ca, Y을 마그네슘 용탕에 투입하여 합금화시키기 위해서, 유도 용해로에서 850℃ 내지 900℃까지 용탕의 온도를 올려서 이들 원소를 완전 용해시킨 후, 주조온도까지 서서히 냉각한 후 주조하여 마그네슘 비활성화제를 제조하였다.
First, Comparative Examples 1 to 3 of Table 1 are commercially available magnesium mother alloys, which are used in this experiment as the mother alloys having the chemical compositions shown in Table 1. Examples 1 to 3 of Table 1, after preparing a raw material of Mg (99.9%), Ca (99.5% or more), Y (99.5% or more), and then dissolving the raw material and using a gravity casting method A magnesium deactivator having the composition described in Examples 1 to 3 of Example 1 was prepared. In particular, in order to alloy Ca and Y having a relatively high melting point into the magnesium molten alloy, the molten metal is completely dissolved by raising the temperature of the molten metal from 850 ° C to 900 ° C in an induction furnace, and then gradually cooled to the casting temperature, followed by casting. To prepare a magnesium deactivator.

Figure 112011104738784-pat00001
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상기 조성을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마그네슘 비활성화제는 다량의 Ca과 Y이 함유되어 있어 작은 충격으로도 파쇄할 수 있을 정도로 취성이 강한 편이다. 일반적으로 첨가제의 크기가 작을수록 용해가 잘 되고 합금화를 위한 시간이 단축되므로, 도 4에서 볼 수 있듯이 작은 크기로 파쇄된 마그네슘 비활성화제는 첨가하고자 하는 마그네슘 합금 용탕에 투입될 시 빠르게 합금화가 진행될 수 있다. Magnesium deactivator according to a preferred embodiment of the present invention having the above composition contains a large amount of Ca and Y is brittle enough to be broken even with a small impact. In general, the smaller the size of the additive, the better the dissolution and the shorter the time for alloying. As shown in FIG. 4, when the small amount of the magnesium deactivator is added to the magnesium alloy molten metal to be added, the alloying can proceed quickly. have.

표 1의 비교예 1 내지 비교예 3의 조성을 가지는 마그네슘 모합금과 비교예 4의 CaO 분말 및 실시예 1 내지 실시예 3의 조성을 가지는 마그네슘 비활성화제를 순 마그네슘 혹은 다양한 조성을 가지는 마그네슘 합금에 첨가하여 마그네슘 합금을 제조한 후 첨가 효과를 비교하였으며, 첨가 후 최종 제품의 조성은 표 2에 나타내었다. 또한, 실시예 및 비교예에 따른 CaO 분말, 마그네슘 모합금 및 마그네슘 비활성화제의 첨가온도는 700℃이고, 마그네슘 용탕에 첨가 후 합금화를 위해 5~20분 간 유지하였다. 합금화가 마무리되기 전까지는 용탕의 산화를 방지하기 위해 SF6와 CO2 혼합가스를 용탕 상부에 도포하여 용탕과 대기가 접촉하는 것을 차단하였다. 또한, 용해가 완료된 후에는 철계 금형(steel mould)을 사용하여 보호가스를 사용하지 않고 금형 주조하였으며, 합금 주조재의 발화실험을 위해 직경 55mm, 길이 100mm의 원통형 빌렛을 제조하였다.
Magnesium mother alloy having the composition of Comparative Examples 1 to 3 of Table 1, CaO powder of Comparative Example 4 and magnesium deactivator having the composition of Examples 1 to 3 were added to pure magnesium or magnesium alloy having various compositions After the alloy was prepared, the effect of addition was compared, and the composition of the final product after addition is shown in Table 2. In addition, the addition temperature of the CaO powder, magnesium master alloy and magnesium deactivator according to the Examples and Comparative Examples is 700 ℃, it was maintained for 5 to 20 minutes for alloying after addition to the molten magnesium. Until the alloying was finished, SF 6 and CO 2 mixed gas was applied to the upper portion of the molten metal to prevent oxidation of the molten metal to prevent contact between the molten metal and the atmosphere. In addition, after the dissolution is completed, the mold was cast without using a protective gas using an iron-based mold (steel mould), a cylindrical billet having a diameter of 55mm, length 100mm for the ignition test of the alloy casting material was prepared.

Figure 112011104738784-pat00002
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표 2에서 시료 6 Mg-2Sr 합금은 순 마그네슘에 비교예 2의 Mg-30Sr 모합금을 6.7중량% 첨가하여 제조한 것이며, 시료 9 Mg-3Al-0.8Zn-0.22Mn-0.7Ca 합금은 AZ31 합금(시료 3)에 비교예 3의 Mg-30Ca 모합금을 2.4중량% 첨가하여 제조한 것이다. 마찬가지로, 시료 10 Mg-6Al-0.7Ca 합금은 Mg-6Al 합금(시료 2)에 비교예 3의 Mg-30Ca 모합금을 2.4중량% 첨가한 것이며, 시료 11 Mg-6Al-0.7Ca 합금은 Mg-6Al 합금에 비교예 4의 CaO 분말을 1.0중량% 첨가하여 제조한 것이다. 또한, 시료 11은 첨가된 CaO 분말 가운데 일부는 용해되지 않은 채로 주조재에 포함되어 있는 점에서 시료 10과 구분된다. In Table 2, Sample 6 Mg-2Sr alloy was prepared by adding 6.7% by weight of Mg-30Sr master alloy of Comparative Example 2 to pure magnesium, and Sample 9 Mg-3Al-0.8Zn-0.22Mn-0.7Ca alloy was AZ31 alloy. It is prepared by adding 2.4% by weight of the Mg-30Ca master alloy of Comparative Example 3 to (Sample 3). Similarly, the sample 10 Mg-6Al-0.7Ca alloy was obtained by adding 2.4% by weight of the Mg-30Ca master alloy of Comparative Example 3 to the Mg-6Al alloy (Sample 2), and the sample 11 Mg-6Al-0.7Ca alloy contained Mg- It is prepared by adding 1.0 wt% of CaO powder of Comparative Example 4 to the 6Al alloy. In addition, the sample 11 is distinguished from the sample 10 in that some of the added CaO powder is not dissolved in the casting material.

한편, 시료 14 Mg-1Ca-1Y 합금은 순 마그네슘에 실시예 2인 XW-B 비활성화제를 5중량% 첨가하여 제조한 것이며, 시료 15 Mg-6Al-1Ca-1Y 합금은 Mg-6Al 합금에 실시예 2인 XW-B 비활성화제를 5중량% 첨가하여 제조한 것이다. 마찬가지로 시료 18인 Mg-8Sn-1Al-1Zn-0.3Ca-1.0Y 합금은 Mg-8Sn-1Al-1Zn 합금(시료 5)에 실시예 3인 XW-C 비활성화제를 3.4중량% 첨가하여 제조한 것이다.
On the other hand, Sample 14 Mg-1Ca-1Y alloy is prepared by adding 5% by weight of XW-B deactivator of Example 2 to pure magnesium, Sample 15 Mg-6Al-1Ca-1Y alloy is carried out on Mg-6Al alloy It was prepared by adding 5% by weight of an XW-B deactivator of Example 2. Similarly, sample 18, Mg-8Sn-1Al-1Zn-0.3Ca-1.0Y alloy, was prepared by adding 3.4% by weight of the XW-C deactivator of Example 3 to Mg-8Sn-1Al-1Zn alloy (Sample 5). .

마그네슘 합금의 발화온도 측정Ignition temperature measurement of magnesium alloy

상기 마그네슘 합금의 발화온도를 측정하기 위하여, 앞에서 제조된 원통형 빌렛의 외각을 깊이 0.5mm, 피치 0.1mm, 350rpm의 일정한 속도로 칩 가공하여 일정한 크기의 칩을 얻었다. 상기 방법으로 얻은 칩 0.1g을 1000℃로 유지되는 가열로 안으로 일정한 속도로 넣어서 승온시켰다. 승온 과정에서 시료의 발화로 인해 급격한 온도 상승이 시작되는 온도를 발화온도로 측정하고, 그 결과를 표 3에 나타내었다.
In order to measure the firing temperature of the magnesium alloy, the outer shell of the cylindrical billet manufactured above was chip-processed at a constant speed of 0.5 mm in depth, 0.1 mm in pitch, and 350 rpm to obtain chips of a constant size. 0.1 g of the chip obtained by the above method was put into a heating furnace maintained at 1000 ° C. to raise the temperature. The temperature at which the rapid temperature rise starts due to the ignition of the sample in the temperature rising process was measured as the ignition temperature, and the results are shown in Table 3.

Figure 112011104738784-pat00003
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표 3에서 비교예 1의 Mg-30Zr 모합금을 첨가한 시료 13의 발화온도는 577℃이며, 비교예 1을 첨가하지 않은 시료 4에 비해 발화온도가 불과 31℃ 증가하는데 그쳤다. 따라서 비교예 1의 Mg-30Zr 모합금은 마그네슘 합금의 발화저항성을 향상시키는데 효과적이지 않음을 확인할 수 있다. 반면, 고온용 내열 마그네슘 합금에 주로 첨가되는 Ca와 Sr을 함유하는 비교예 2와 비교예 3의 Mg-30Sr과 Mg-30Ca 모합금 2 중량%을 각각 마그네슘에 첨가할 경우, 표 3의 시료 6과 시료 7의 발화온도에서 확인할 수 있듯이 모합금이 첨가되지 않은 1번의 순 마그네슘에 비해 각각 146℃와 266℃의 발화온도 증가가 있었다. 이로부터, 동일한 첨가량에 대해서 마그네슘의 발화저항성 향상은 Sr에 비해 Ca이 보다 효과적인 것으로 판단할 수 있다. 또한, Mg-6Al 합금에 Ca이 0.7중량% 첨가된 시료 11과 Ca와 유사한 효과를 가지는 비교예 4의 CaO 분말을 Mg-6Al 합금에 첨가한 시료 12번의 발화온도를 표 3에서 비교하면, 비록 0.7 중량%로 동일한 양의 Ca을 함유하더라도 비교예 3의 Mg-30Ca 모합금을 첨가하는 것이 비교예 4의 CaO 분말을 첨가하는 것보다 발화저항성 향상에 더 효과적임을 확인할 수 있다.
In Table 3, the ignition temperature of Sample 13 to which the Mg-30Zr mother alloy of Comparative Example 1 was added was 577 ° C, and the ignition temperature increased by only 31 ° C compared to Sample 4 to which Comparative Example 1 was not added. Therefore, it can be seen that the Mg-30Zr mother alloy of Comparative Example 1 is not effective in improving the ignition resistance of the magnesium alloy. On the other hand, when 2 wt% of Mg-30Sr and Mg-30Ca master alloys of Comparative Example 2 and Comparative Example 3 containing Ca and Sr mainly added to high-temperature heat-resistant magnesium alloy were added to magnesium, Sample 6 of Table 3 As can be seen from the ignition temperatures of and sample 7, there was an increase in the ignition temperatures of 146 ° C and 266 ° C, compared with 1 pure magnesium without the master alloy. From this, it can be judged that Ca is more effective than Sr in improving the ignition resistance of magnesium for the same amount added. In addition, when comparing the ignition temperature of sample No. 11, in which CaO powder of Comparative Example 4 having a similar effect to Ca and 0.7% by weight of Ca added to Mg-6Al alloy, was added to Mg-6Al alloy in Table 3, Even when 0.7 wt% of Ca is contained in the same amount, it can be confirmed that adding the Mg-30Ca master alloy of Comparative Example 3 is more effective in improving the ignition resistance than adding CaO powder of Comparative Example 4.

또한, 표 3에서 시료 6 내지 시료 13의 발화온도와 시료 14 내지 시료 18의 발화온도를 비교하면, 순 마그네슘 혹은 마그네슘 합금에 실시예 1 내지 3의 비활성화제를 첨가한 경우가 비교예 1 내지 4의 물질을 첨가한 경우에 비해 발화온도가 더욱 증가하는 것을 알 수 있다. 표 3에서 Mg-6Zn 합금에 비교예 1을 1.8 중량% 첨가한 시료 13에 비해 동일 합금에 실시예 2를 5.0 중량% 첨가한 시료 17번의 발화온도가 약 120℃ 더 높으며, AZ31 합금에 비교예 3을 2.4 중량% 첨가한 시료 9에 비해 동일 합금에 실시예 1을 첨가한 시료 16의 발화온도가 11℃ 더 높음을 확인할 수 있다. 또한, 순 마그네슘에 비교예 2를 6.7중량% 첨가한 시료 6에 비해 순 마그네슘에 실시예 2를 5.0중량% 첨가한 시료 14의 발화온도가 42℃ 더 높은 것을 확인할 수 있다.In addition, in Table 3, when the firing temperatures of the samples 6 to 13 and the firing temperatures of the samples 14 to 18 are compared, the case where the deactivator of Examples 1 to 3 is added to the pure magnesium or magnesium alloy is Comparative Examples 1 to 4 It can be seen that the ignition temperature is further increased compared to the case of adding the substance. In Table 3, the ignition temperature of Sample No. 17, in which 5.0 wt. It can be seen that the ignition temperature of Sample 16 in which Example 1 was added to the same alloy was 11 ° C. higher than Sample 9 in which 2.4 wt% of 3 was added. In addition, it can be seen that the firing temperature of Sample 14, in which 5.0 wt% of Example 2 was added to pure magnesium, was 42 ° C higher than that of Sample 6, in which 6.7 wt% of Comparative Example 2 was added to pure magnesium.

특히, 표 3에서 5번의 Mg-8Sn-1Al-1Zn 합금의 경우 발화온도가 373℃로 매우 낮은 편인데, 실시예 3의 비활성화제를 첨가함으로써 발화온도가 583℃까지 증가하였다. 이 결과가 중요한 이유는, 일반적으로 가공용 합금인 Mg-8Sn-1Al-1Zn 합금의 압출 혹은 압연을 위해서 약 500℃의 온도에서 균질화처리를 해야하는데, 균질화처리 온도가 합금의 발화온도 보다 크게 높아 열처리 과정에서 발화의 위험이 큰 문제가 있었다. 따라서 Mg-8Sn-1Al-1Zn 합금에 실시예 3을 첨가하여 발화온도를 583℃까지 증가시킴으로써 열처리 과정에서 발화의 위험을 제거할 수 있다. In particular, in the case of Mg-8Sn-1Al-1Zn alloy No. 5 in Table 3, the ignition temperature is very low as 373 ℃, by adding the deactivator of Example 3 the ignition temperature increased to 583 ℃. The reason why this is important is that the homogenization treatment is usually performed at a temperature of about 500 ° C for the extrusion or rolling of the Mg-8Sn-1Al-1Zn alloy, which is a processing alloy. There was a big problem with the risk of ignition in the process. Therefore, by adding Example 3 to the Mg-8Sn-1Al-1Zn alloy to increase the ignition temperature to 583 ℃ can eliminate the risk of ignition in the heat treatment process.

한편, 마그네슘 비활성화제 첨가를 통한 마그네슘 합금의 발화온도 상승에 대한 이유는 도 5에서 Mg-6Zn-1Ca-1Y 합금의 표면산화층에 대한 EPMA(Electron-Probe Micro-Analyzer) 결과에서 볼 수 있듯이 Ca과 Y에 의해 용탕과 접하는 표면에 CaO와 Y2O3로 구성된 치밀한 산화층이 형성되었고, 이 산화층이 대기 중의 산소가 용탕으로 침투하여 연속적으로 반응하는 것을 효과적으로 억제하기 때문이다.
On the other hand, the reason for the increase in the ignition temperature of the magnesium alloy through the addition of a magnesium deactivator is shown in the electro-probe micro-analyzer (EPMA) results for the surface oxide layer of the Mg-6Zn-1Ca-1Y alloy in Figure 5 This is because a dense oxide layer composed of CaO and Y 2 O 3 is formed on the surface of Y in contact with the molten metal, and this oxide layer effectively suppresses the continuous infiltration of oxygen in the atmosphere into the molten metal.

마그네슘 합금의 부식특성 평가Corrosion Characteristics of Magnesium Alloys

도 6은 AZ31 합금과 AZ31-0.7Ca 합금 및 AZ31-0.5Ca-0.25Y 합금을 3.5% NaCl 용액에 8시간 동안 침지 시험한 후의 표면 상태를 보여준다. 표면에 부식 정도가 심한 AZ31 합금에 비해 비교예 3이 첨가된 AZ31-0.7Ca 합금의 부식저항성이 개선된 것을 확인할 수 있다. 일반적으로 1 중량% 이하의 칼슘이 첨가될 경우 부식저항성이 개선된다고 알려져 있으며, 본 침지시험에서도 동일한 결과를 얻을 수 있었다. 반면, 실시예 3의 XW-C 비활성화제가 첨가된 AZ31-0.5Ca-0.25Y 합금의 경우 표면에 부식이 거의 일어나지 않았음을 확인할 수 있는데, 이는 비교예 3의 모합금 첨가를 통해 칼슘만 0.7중량% 함유한 AZ31-0.7Ca 합금에 비해 실시예 3에서 보듯이 비활성화제를 첨가함으로써 마그네슘 합금의 부식저항성이 더욱 크게 향상시킬 수 있음을 의미한다.FIG. 6 shows the surface condition of the AZ31 alloy, the AZ31-0.7Ca alloy, and the AZ31-0.5Ca-0.25Y alloy after immersion test in 3.5% NaCl solution for 8 hours. It can be seen that the corrosion resistance of the AZ31-0.7Ca alloy to which Comparative Example 3 was added was improved compared to the AZ31 alloy having a high degree of corrosion on the surface. In general, it is known that corrosion resistance is improved when calcium is added in an amount of 1 wt% or less, and the same result can be obtained in this immersion test. On the other hand, in the case of the AZ31-0.5Ca-0.25Y alloy to which the XW-C deactivator of Example 3 is added, it was confirmed that almost no corrosion occurred on the surface, which is only 0.7 wt. Compared with the AZ31-0.7Ca alloy containing%, as shown in Example 3, the addition of the deactivator means that the corrosion resistance of the magnesium alloy can be further improved.

한편, 마그네슘 합금 조성에 따라 마그네슘 비활성화제의 선택은 달리하여야 하며, 특히 마그네슘 합금 내 주요 원소와 Ca, Y 간의 반응성을 고려해서 최적의 비활성화제를 선택해야 한다. Mg-Al계 합금의 경우 Y의 함량이 증가함에 따라 Al과 Y의 반응에 의해 Al2Y 상이 용탕 내에서 생성되기 때문에 Y 함량을 제한하는 것이 바람직하며, 이럴 경우 Ca/Y가 큰 실시예 1 혹은 실시예 2와 같은 비활성화제를 선택하는 것이 바람직하다. 반면, Mg-Sn계 합금의 경우 Sn과 Ca의 반응에 의해 Ca2Sn 상이 용탕에서 생성되므로 Ca의 첨가량을 제한할 필요가 있기 때문에 Ca/Y가 작은 실시예 3과 같은 비활성화제를 선택하는 것이 바람직하다.
Meanwhile, the magnesium inactivator should be selected differently according to the magnesium alloy composition, and in particular, the optimum inactivator should be selected in consideration of the reactivity between the main elements and Ca and Y in the magnesium alloy. In the case of Mg-Al-based alloy, it is preferable to limit the Y content because the Al 2 Y phase is generated in the molten metal by the reaction of Al and Y as the content of Y increases, in which case Ca / Y is large. Or it is preferable to select an inactivating agent as in Example 2. On the other hand, in the case of the Mg-Sn-based alloy, since Ca 2 Sn phase is generated in the molten metal by the reaction of Sn and Ca, it is necessary to limit the amount of Ca added, so selecting an inactivator such as Example 3 with small Ca / Y is required. desirable.

이상의 발화온도와 부식특성 평가 결과에 따르면, 비교예 1 내지 4에 비해 실시예 1 내지 3에 따른 비활성화제를 이용할 경우, 마그네슘 혹은 마그네슘 합금에 첨가됨으로서 마그네슘 합금의 발화저항성을 더욱 크게 향상시킬 수 있으며, 동시에 부식저항성도 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 따라서 본 발명에 따른 마그네슘 비활성화제를 기존 마그네슘 또는 마그네슘 합금에 소량 첨가하는 것만으로도 마그네슘 합금의 안전성과 신뢰성을 크게 개선하는데 매우 효과적인 것을 확인할 수 있다. 이를 통해 환경문제를 야기하는 고가의 SF6 가스를 사용하지 않고 대기 중에서 조업이 가능하게 됨으로써 친환경 공정을 구축할 수 있고 동시에 제조비용 및 환경비용의 절감을 가져올 수 있다. 더 나아가 마그네슘 합금 제품의 신뢰성을 크게 향상시킴으로써 안전성이 요구되는 보다 다양한 분야에서 마그네슘 합금이 적용될 수 있다.
According to the results of evaluating the ignition temperature and corrosion characteristics, when using the deactivator according to Examples 1 to 3 compared to Comparative Examples 1 to 4, by adding to the magnesium or magnesium alloy it can be further improved the fire resistance of the magnesium alloy At the same time, the corrosion resistance can be greatly improved. Therefore, only a small amount of the magnesium deactivator according to the present invention to the existing magnesium or magnesium alloy can be confirmed that it is very effective to greatly improve the safety and reliability of the magnesium alloy. This makes it possible to operate in the air without using expensive SF 6 gas, which causes environmental problems, thereby establishing an eco-friendly process and at the same time reducing manufacturing and environmental costs. Furthermore, magnesium alloys can be applied in a wider range of fields where safety is required by greatly improving the reliability of magnesium alloy products.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마그네슘 비활성화제 및 마그네슘 비활성화제를 이용한 마그네슘 합금 제조방법을 첨부한 도면을 참고로 상세하게 설명하였다. 하지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기 실시예가 본 발명의 일례를 예시하는 것에 불과하고 다른 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 오직 뒤에서 설명할 특허청구범위에 의해서만 한정된다.As described above with reference to the accompanying drawings, a magnesium alloy manufacturing method using a magnesium deactivator and a magnesium deactivator according to a preferred embodiment of the present invention. However, one of ordinary skill in the art will appreciate that the above embodiments are merely illustrative of one example of the present invention and that various other modifications and variations are possible. Accordingly, the scope of the present invention is limited only by the claims that follow.

Claims (10)

마그네슘 합금의 제조 단계에서 마그네슘의 활성화 반응을 억제하기 위하여 첨가되는 마그네슘 비활성화제로서,
6중량% 내지 41.6중량%의 Ca과, 6중량% 내지 45중량%의 Y와, 잔부인 Mg 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, Ca과 Y의 함량은 아래의 수학식을 따르는 것을 특징으로 하는 마그네슘 비활성화제.
Y ≤ 64.3 - 1.4 Ca(중량%)
As a magnesium deactivator added to suppress the activation reaction of magnesium in the manufacturing step of the magnesium alloy,
Magnesium comprising from 6% to 41.6% by weight of Ca, from 6% to 45% by weight of Y, the balance of Mg and other unavoidable impurities, the content of Ca and Y according to the following formula Deactivator.
Y ≤ 64.3-1.4 Ca (% by weight)
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 마그네슘 비활성화제는 6중량% 내지 33.8중량%의 Ca과, 6중량% 내지 42.2중량%의 Y와, 잔부인 Mg 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, Ca과 Y의 함량은 아래의 수학식을 따르는 것을 특징으로 하는 마그네슘 비활성화제.
Y ≤ 50.0 - 1.3 Ca(중량%)
The method of claim 1, wherein the magnesium deactivator comprises 6% to 33.8% by weight of Ca, 6% to 42.2% by weight of Y, the balance Mg and other unavoidable impurities, the content of Ca and Y is Magnesium deactivator, characterized in that following the equation.
Y ≤ 50.0-1.3 Ca (% by weight)
청구항 1 또는 청구항 4에 있어서, 상기 마그네슘 합금은 Mg-Al-Zn 합금인 것을 특징으로 하는 마그네슘 비활성화제.The magnesium deactivator according to claim 1 or 4, wherein the magnesium alloy is an Mg-Al-Zn alloy. 750℃ 이하에서 용해가능한 마그네슘 비활성화제를 형성하는 단계;
적어도 Mg을 포함하는 마그네슘 합금 용탕을 형성하는 단계;
상기 마그네슘 합금 용탕에 상기 750℃ 이하에서 용해가능한 마그네슘 비활성화제를 투입하는 단계;
상기 마그네슘 비활성화제가 포함된 용탕을 소정의 주조 방법을 이용하여 마그네슘 합금 주조재를 제조하는 단계를 포함하고,
상기 마그네슘 비활성화제는 6중량% 내지 41.6중량%의 Ca과, 6중량% 내지 45중량%의 Y와, 잔부인 Mg 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, Ca과 Y의 함량은 아래의 수학식을 따르는 것을 특징으로 하는 마그네슘 비활성화제를 이용한 마그네슘 합금의 제조 방법.
Y ≤ 64.3 - 1.4 Ca(중량%)
Forming a magnesium deactivator soluble at 750 ° C. or lower;
Forming a molten magnesium alloy containing at least Mg;
Injecting a magnesium deactivator soluble in the magnesium alloy melt at 750 ° C. or lower;
Manufacturing a molten magnesium alloy casting material by using a predetermined casting method for the molten metal including the magnesium deactivator,
The magnesium deactivator comprises 6% to 41.6% by weight of Ca, 6% to 45% by weight of Y, the balance of Mg and other unavoidable impurities, the content of Ca and Y according to the following equation Method for producing a magnesium alloy using a magnesium deactivator, characterized in that.
Y ≤ 64.3-1.4 Ca (% by weight)
삭제delete 삭제delete 청구항 6에 있어서, 상기 마그네슘 비활성화제는 6중량% 내지 33.8중량%의 Ca과, 6중량% 내지 42.2중량%의 Y와, 잔부인 Mg 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, Ca과 Y의 함량은 아래의 수학식을 따르는 것을 특징으로 하는 마그네슘 비활성화제를 이용한 마그네슘 합금의 제조 방법.
Y ≤ 50.0 - 1.3 Ca(중량%)
The method according to claim 6, wherein the magnesium deactivator comprises 6% to 33.8% by weight of Ca, 6% to 42.2% by weight of Y, the balance Mg and other unavoidable impurities, the content of Ca and Y is Method of producing a magnesium alloy using a magnesium deactivator, characterized in that following the equation.
Y ≤ 50.0-1.3 Ca (% by weight)
청구항 6 또는 청구항 9에 있어서, 상기 적어도 마그네슘을 포함하는 마그네슘 합금 용탕은 Mg-Al-Zn 합금 용탕인 것을 특징으로 하는 마그네슘 비활성화제를 이용한 마그네슘 합금의 제조 방법.
The method for producing a magnesium alloy using a magnesium deactivator according to claim 6 or 9, wherein the molten magnesium alloy containing at least magnesium is an Mg-Al-Zn alloy.
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