KR101264219B1 - Mg alloy and the manufacturing method of the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마그네슘계 합금 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 용융하는 단계; 상기 용융된 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나에 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물을 가하여 더 용융하는 단계; 상기 용융된 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나와 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물의 합금을 냉각하여 마그네슘 모합금을 제조하는 단계; 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소를 용융하는 단계; 및 상기 용융된 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소에 마그네슘 모합금을 가하여 마그네슘계 합금을 제조하는 단계;를 포함하여 구성되는 마그네슘계 합금의 제조방법 및 위 방법에 의해 제조되는 마그네슘계 합금을 제공한다.
본 발명은 휘발성이 강한 마그네슘을 이용하여 합금을 제조함에 있어서, 1단계로 저온에서 마그네슘 모합금을 제조하여 휘발성이 강한 마그네슘의 손실을 1차적으로 줄이고, 위 모합금을 2단계의 합금 용융과정에서 투입함으로써 마그네슘의 최종 손실량을 크게 줄여 마그네슘계 합금의 제조원가를 낮추고 마그네슘을 정량적으로 재현성 가능하도록 하며, 위 합금의 제조과정에서 다종의 첨가물을 가함으로써 내식성을 향상시킨 기계적 특성이 우수한 마그네슘계 합금의 제조가 가능하다.
The present invention relates to a magnesium-based alloy and a method for manufacturing the same, and more particularly, melting at least one selected from magnesium or magnesium-based alloy; Further melting by adding a powder or a pulverized product of nickel, titanium, silicon or boron to at least one selected from the molten magnesium or magnesium-based alloy; Preparing a magnesium mother alloy by cooling an alloy of at least one selected from the molten magnesium or magnesium-based alloys and powders or pulverized products of nickel, titanium, silicon or boron; Melting nickel, titanium, silicon or boron; And a magnesium base alloy is added to the molten nickel, titanium, silicon, or boron to prepare a magnesium alloy. The method provides a magnesium alloy prepared by the above method and a magnesium alloy prepared by the above method.
In the present invention, in the manufacture of an alloy using a highly volatile magnesium, to prepare a magnesium mother alloy at low temperature in the first step to reduce the loss of highly volatile magnesium primarily, the mother alloy in the melting process of the alloy in the second step By reducing the final loss of magnesium, the production cost of magnesium alloy can be reduced and quantitatively reproducible, and the production of magnesium alloy with excellent mechanical properties is improved by adding various kinds of additives in the process of manufacturing the above alloy. Is possible.

Description

마그네슘계 합금 및 그 제조방법{Mg alloy and the manufacturing method of the same}Mg alloy and the manufacturing method of the same

본 발명은 마그네슘계 합금 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 용융하는 단계; 상기 용융된 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나에 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물을 가하여 더 용융하는 단계; 상기 용융된 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나와 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물의 합금을 냉각하여 마그네슘 모합금을 제조하는 단계; 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소를 용융하는 단계; 및 상기 용융된 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소에 마그네슘 모합금을 가하여 마그네슘계 합금을 제조하는 단계;를 포함하여 구성되는 마그네슘계 합금의 제조방법 및 위 방법에 의해 제조되는 마그네슘계 합금을 제공한다.The present invention relates to a magnesium-based alloy and a method for manufacturing the same, and more particularly, melting at least one selected from magnesium or magnesium-based alloy; Further melting by adding a powder or a pulverized product of nickel, titanium, silicon or boron to at least one selected from the molten magnesium or magnesium-based alloy; Preparing a magnesium mother alloy by cooling an alloy of at least one selected from the molten magnesium or magnesium-based alloys and powders or pulverized products of nickel, titanium, silicon or boron; Melting nickel, titanium, silicon or boron; And a magnesium base alloy is added to the molten nickel, titanium, silicon, or boron to prepare a magnesium alloy. The method provides a magnesium alloy prepared by the above method and a magnesium alloy prepared by the above method.

본 발명은 휘발성이 강한 마그네슘을 이용하여 합금을 제조함에 있어서, 1단계로 저온에서 마그네슘 모합금을 제조하여 휘발성이 강한 마그네슘의 손실을 1차적으로 줄이고, 위 모합금을 2단계의 합금 용융과정에서 투입함으로써 마그네슘의 최종 손실량을 크게 줄여 마그네슘계 합금의 제조원가를 낮추고 마그네슘을 정량적으로 재현성 가능하도록 하며, 위 합금의 제조과정에서 다종의 첨가물을 가함으로써 내식성을 향상시킨 기계적 특성이 우수한 마그네슘계 합금의 제조가 가능하다.In the present invention, in the manufacture of an alloy using a highly volatile magnesium, to prepare a magnesium mother alloy at low temperature in the first step to reduce the loss of highly volatile magnesium primarily, the mother alloy in the melting process of the alloy in the second step By reducing the final loss of magnesium, the production cost of magnesium alloy can be reduced and quantitatively reproducible, and the production of magnesium alloy with excellent mechanical properties is improved by adding various kinds of additives in the process of manufacturing the above alloy. Is possible.

마그네슘(Mg) 또는 마그네슘을 주성분으로 포함하고 있는 합금은 낮은 비중, 우수한 비강도 및 강성을 보유하고 있어, 최근 노트북, 휴대기기의 케이스, 카메라 및 자동차용 경량화소재 등 폭넓은 분야에서 수요가 점차 증대되고 있다. 특히, 이러한 마그네슘계 합금이 자동차 부품에 적용되면 초경량 구조용 재료로서의 특성에 기반하여 연비의 향상을 꾀할 수 있으며, 따라서 자동차 업계의 실질적인 요구를 반영할 수 있어 마그네슘계 합금은 동 산업의 핵심 소재로 각광받고 있다. Magnesium (Mg) or alloys containing magnesium as a main component has low specific gravity, excellent specific strength and rigidity, and the demand is gradually increasing in a wide range of fields such as notebooks, mobile device cases, cameras, and lightweight materials for automobiles. It is becoming. In particular, when the magnesium alloy is applied to automobile parts, it is possible to improve fuel economy based on the characteristics of the ultra-light structural material, and thus reflect the practical demands of the automotive industry, and thus the magnesium alloy is spotlighted as a core material of the industry. I am getting it.

마그네슘계 합금은 마그네슘-니켈 합금계 및 마그네슘-아연 합금계 등에 특정 합금원소를 첨가하거나 특정 열처리를 포함한 제조 조건을 변경함으로써 강도, 경도, 연신율 및 내열 특성으로서의 고온강도 등을 포함한 기계적 성질을 개선할 수 있으며, 이와 같이 제조된 마그네슘계 합금을 판재, 봉재 및 분말 등 여러 가지 형태의 소재로 하여 생산하고 있고, 마그네슘계 합금의 제조방법으로는 고압 다이캐스팅 단계를 포함하는 주물 제조법, 샌드 주조, 인베스먼트 주조, 영구몰드 주조, 연속 주조, 반용융 성형법 및 복합분말야금 제조법 등이 사용되고 있다.Magnesium-based alloys can improve mechanical properties including strength, hardness, elongation and high temperature strength as heat-resistance properties by adding specific alloying elements to magnesium-nickel alloys and magnesium-zinc alloys, or changing manufacturing conditions including specific heat treatments. The magnesium alloy produced as described above may be produced using various types of materials such as plates, rods, and powders, and the manufacturing method of the magnesium alloy may include casting methods including high pressure die casting, sand casting, and inves. Process casting, permanent mold casting, continuous casting, semi-melt molding, and composite powder metallurgy are used.

주조용 마그네슘계 합금은 마그네슘의 낮은 용융점과 강력한 산화성 및 휘발성 등으로 인해 SF6, HFC-134a(R-134a), Ar, N2, Ne, CO2, BF3, SO2F2 및 SO2 등의 보호가스(청정가스) 및 비활성가스 분위기 하 또는 10-4 Torr ~ 50 Torr의 진공 분위기 하에서 제조되고 있으나, 제조과정중에서 여전히 산화 및 휘발에 의한 마그네슘의 손실율이 크고, 손실율 제어에 어려움이 있다. 특히, 예를 들어 마그네슘-니켈 합금계처럼 융융온도의 차이가 크거나 두 원소간의 고용도가 적은 합금계의 경우 마그네슘의 손실율이 더욱 증가되고, 손실율의 제어가 어렵다는 단점을 가지고 있다.Casting magnesium alloys have a low melting point of magnesium, strong oxidative properties and volatility, so that SF 6 , HFC-134a (R-134a), Ar, N 2 , Ne, CO 2 , BF 3 , SO 2 F 2 and SO 2 Although it is manufactured under a protective gas (clean gas) and an inert gas atmosphere or a vacuum atmosphere of 10 -4 Torr to 50 Torr, the loss rate of magnesium due to oxidation and volatilization is still large during the manufacturing process, and it is difficult to control the loss rate. . In particular, in the case of an alloy system having a large difference in melting temperature or a low solubility between two elements, such as a magnesium-nickel alloy system, the loss rate of magnesium is further increased, and the loss rate is difficult to control.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 1단계로 저온에서 마그네슘계 모합금을 제조하고, 2단계로 최종 목표하는 조성의 마그네슘계 합금을 제조함으로써 마그네슘의 손실율을 최소화하도록 하고 따라서 마그네슘계 합금에서 마그네슘의 정량화를 재현성있게 구현하도록 하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, the present invention is to prepare a magnesium-based mother alloy at low temperature in one step, and to reduce the loss rate of magnesium by producing a magnesium-based alloy of the final target composition in two steps It is aimed at minimizing and thus reproducibly implementing quantification of magnesium in magnesium-based alloys.

또한, 마그네슘계 합금의 제조과정에서 적어도 1종 이상의 첨가물을 투입하여 조직의 미세화, 분산상의 형성 및 석출 거동의 개선을 통한 강도 및 내식성 등 기계적, 화학적 특성이 향상된 마그네슘계 합금의 제조방법 및 이로부터 제조되는 마그네슘계 합금을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, a method of preparing a magnesium-based alloy having improved mechanical and chemical properties, such as strength and corrosion resistance, by incorporating at least one or more additives in the manufacturing process of the magnesium-based alloy, miniaturization of the structure, formation of dispersed phases and improvement of precipitation behavior and It is another object to provide a magnesium-based alloy to be produced.

본 발명은 전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 용융하는 단계; 상기 용융된 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나에 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물을 가하여 더 용융하는 단계; 상기 용융된 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나와 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물의 합금을 냉각하여 마그네슘 모합금을 제조하는 단계; 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소를 용융하는 단계; 및 상기 용융된 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소에 마그네슘 모합금을 가하여 마그네슘계 합금을 제조하는 단계;를 포함하여 구성되는 마그네슘계 합금의 제조방법을 제공한다.The present invention comprises the steps of melting at least one selected from magnesium or magnesium-based alloy to achieve the object as described above; Further melting by adding a powder or a pulverized product of nickel, titanium, silicon or boron to at least one selected from the molten magnesium or magnesium-based alloy; Preparing a magnesium mother alloy by cooling an alloy of at least one selected from the molten magnesium or magnesium-based alloys and powders or pulverized products of nickel, titanium, silicon or boron; Melting nickel, titanium, silicon or boron; And adding a magnesium mother alloy to the molten nickel, titanium, silicon, or boron to produce a magnesium-based alloy.

상기 용융된 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나에 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물을 가하여 더 용융하는 단계;는, 상기 용융된 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 용융시 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물의 용융온도를 유지한 상태에서 가함으로써 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물을 용융하거나, 또는 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물을 투입한 후 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물의 용융온도까지 승온하여 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물을 용융하는 것이 바람직하다.Further melting by adding a powder or a pulverized product of nickel, titanium, silicon or boron to at least one selected from the molten magnesium or magnesium-based alloy; at least one selected from the molten magnesium or magnesium-based alloy When melting, the powder of nickel, titanium, silicon or boron or powder of pulverized powder is added while melting the powder or pulverized powder of nickel, titanium, silicon or boron, or powder of nickel, titanium, silicon or boron Alternatively, it is preferable to melt the powder or the pulverized product of nickel, titanium, silicon, or boron by adding the pulverized product to a melting temperature of the powder or the pulverized product of nickel, titanium, silicon or boron.

상기 용융된 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나에 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물을 가하여 더 용융하는 단계;에서 상기 니켈 분말 또는 분쇄물인 경우에, 상기 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 용융시 용융온도를 600 ~ 750℃로 하여 용융한 후, 니켈 분말 또는 분쇄물을 가하고 다시 750 ~ 800℃로 승온하여 니켈 분말 또는 분쇄물을 용융하거나, 또는 상기 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 용융시 용융온도를 니켈 분말 또는 분쇄물이 용융될 수 있도록 750 ~ 800℃로 유지하여 니켈 분말 또는 분쇄물을 용융하도록 하는 것이 바람직하다.At least one selected from the molten magnesium or magnesium-based alloy is further melted by adding a powder or a powder of nickel, titanium, silicon or boron; in the case of the nickel powder or a powder, the magnesium or magnesium-based alloy After melting at least any one selected from the melting temperature to 600 ~ 750 ℃, and then added nickel powder or pulverized and heated to 750 ~ 800 ℃ again to melt the nickel powder or pulverized, or the magnesium or It is preferable to maintain the melting temperature of at least one selected from the magnesium-based alloy at 750 to 800 ° C. so that the nickel powder or the pulverized product can be melted to melt the nickel powder or the pulverized product.

상기 용융된 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나에 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물을 가하여 더 용융하는 단계;에서 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물의 투입량은 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나와 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물의 합산중량을 100%로 하였을 때, 10 ~ 70중량% 인 것이 바람직하다.The molten magnesium or magnesium-based alloy is further melted by adding a powder or a pulverized powder of nickel, titanium, silicon or boron to at least one selected from the group consisting of molten magnesium or magnesium-based alloy. Or when the combined weight of at least one selected from the magnesium-based alloy and the powder or pulverized product of nickel, titanium, silicon or boron is 100%, it is preferably 10 to 70% by weight.

상기 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 용융하는 단계; 또는 상기 용융된 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나에 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물을 가하여 더 용융하는 단계;에서는 MgCl2, KCl 및 NaCl 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 플럭스를 더 가하는 것이 바람직하다.Melting at least one selected from the group consisting of magnesium and magnesium-based alloys; Or further melting by adding a powder or a pulverized product of nickel, titanium, silicon, or boron to at least one selected from the molten magnesium or magnesium-based alloy; and at least one flux selected from MgCl 2 , KCl, and NaCl. It is preferable to add more.

상기 모합금과 플럭스는 분말 또는 분쇄물이며, 상기 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물 또는 분쇄물과 플럭스, 모합금은 진동 시료 공급수단(Vibrating feeding conveyor)를 이용하여 가하는 것이 바람직하다.The master alloy and the flux is a powder or a pulverized product, and the powder or the pulverized product of the nickel, titanium, silicon or boron or the pulverized product and the flux and the master alloy are preferably added using a vibrating feeding conveyor. .

상기 용융된 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나에 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물을 가하여 더 용융하는 단계; 이후에, 슬래그를 분리 제거하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.Further melting by adding a powder or a pulverized product of nickel, titanium, silicon or boron to at least one selected from the molten magnesium or magnesium-based alloy; Thereafter, it is preferable to further include the step of separating and removing the slag.

상기 용융된 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나에 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물을 가하여 더 용융하는 단계; 이후에, 마그네슘 모합금 잉곳으로 주조하는 단계를, 상기 용융된 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소에 마그네슘 모합금을 가하여 마그네슘계 합금을 제조하는 단계; 이후에, 마그네슘계 합금으로 주조하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.Further melting by adding a powder or a pulverized product of nickel, titanium, silicon or boron to at least one selected from the molten magnesium or magnesium-based alloy; Thereafter, the step of casting into a magnesium mother alloy ingot, the step of adding a magnesium mother alloy to the molten nickel, titanium, silicon or boron to produce a magnesium-based alloy; After that, it is preferable to further include the step of casting to a magnesium-based alloy.

상기 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소를 용융하는 단계;에서는 상기 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소 중량 대비 1 ~ 10 중량%의 탄소를 더 가하는 것이 바람직하다.In the step of melting the nickel, titanium, silicon or boron; it is preferable to further add 1 to 10% by weight of carbon relative to the weight of the nickel, titanium, silicon or boron.

상기 니켈을 용융하는 경우에는 용융온도는 1300 ~ 1500℃의 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다.When melting the nickel, the melting temperature is preferably in the range of 1300 ~ 1500 ℃.

상기 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 용융하는 단계; 또는 상기 용융된 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나에 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물을 가하여 더 용융하는 단계; 또는 상기 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소를 용융하는 단계;에서 Ag, Al, B, Bi, C, Ca, Cu, La, Mn, Nb, Pb, Si, Ti,Sr, Ba Sc, Y, Ce, Pr, Pm, Sm, Ea, Gd, Dy, Tb, Ho Er, Tm 및 Yb 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 더 가하는 것이 바람직하다.Melting at least one selected from the group consisting of magnesium and magnesium-based alloys; Or further adding a powder or a pulverized product of nickel, titanium, silicon or boron to at least one selected from the molten magnesium or magnesium-based alloy to further melt the powder; Or melting the nickel, titanium, silicon, or boron; Ag, Al, B, Bi, C, Ca, Cu, La, Mn, Nb, Pb, Si, Ti, Sr, Ba Sc, Y, Ce, It is preferable to further add at least one selected from Pr, Pm, Sm, Ea, Gd, Dy, Tb, Ho Er, Tm and Yb.

상기 마그네슘계 합금은 AZ31 마그네슘합금, AZ91D 마그네슘합금 및 미쉬메탈(mischmetal) 중에서 선택되는 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.The magnesium-based alloy is preferably at least one selected from AZ31 magnesium alloy, AZ91D magnesium alloy and mischmetal.

상기 용융단계들은, SF6, HFC-134a(R-134a), Ar, N2, Ne, CO2, BF3, SO2F2 및 SO2 분위기하에서 수행되는 것이 바람직하다.The melting steps are preferably performed under an atmosphere of SF 6 , HFC-134a (R-134a), Ar, N 2 , Ne, CO 2 , BF 3 , SO 2 F 2, and SO 2 .

용융시 선택되는 도가니는 상기 마그네슘 또는 마그네슘계 합금과 반응성이 적은 탄소함량이 0.12%이하의 저탄소강, Ni성분이 없는 스테인레스, 주강, 클래드(Clad), 실리카(SiO2) 성분이 없는 세라믹, 초경합금 재질 중에서 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하다.The crucible selected during melting is low carbon steel with less reactivity to the magnesium or magnesium alloy, less than 0.12% carbon, stainless steel without Ni, cast steel, clad, silica (SiO 2 ), ceramic, cemented carbide It is preferable that it is any one selected from a material.

또한, 본 발명은 전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 마그네슘이 손실되지 않고 정량적으로 유지되는 마그네슘계 합금을 제공한다.The present invention also provides a magnesium-based alloy in which magnesium is not lost and quantitatively maintained in order to achieve the object as described above.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 1단계로 저온에서 마그네슘계 모합금을 제조하고, 2단계로 최종 목표하는 조성의 마그네슘계 합금을 제조함으로써 마그네슘의 손실율을 최소화할 수 있고, 따라서 화학양론적 예상에 부합하는 마그네슘계 합금을 재현성 있게 제조할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, by producing a magnesium-based master alloy at low temperature in one step, and by producing a magnesium-based alloy of the final target composition in two steps, the loss rate of magnesium can be minimized, and thus the stoichiometric prediction There is an effect that can produce a matching magnesium-based alloy reproducibly.

또한, 마그네슘계 합금의 제조과정에서 적어도 1종 이상의 첨가물을 투입하여 조직의 미세화, 분산상의 형성 및 석출 거동의 개선을 통한 강도 및 내식성 등 기계적, 화학적 특성이 향상된 마그네슘계 합금을 제조할 수 있다.In addition, by adding at least one additive in the manufacturing process of the magnesium-based alloy, it is possible to manufacture a magnesium-based alloy with improved mechanical and chemical properties such as strength and corrosion resistance through the refinement of the structure, the formation of dispersed phases and the improvement of precipitation behavior.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 마그네슘계 합금을 제조하기 위한 제조장치의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 모합금을 제조한 후, 그에 대한 미세구조 사진을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 2단계 마그네슘 합금을 제조한 후, 그에 대한 미세구조 사진을 나타낸 것이다.
1 is a schematic diagram of a manufacturing apparatus for manufacturing a magnesium-based alloy according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows the microstructure photograph after manufacturing the mother alloy according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows a microstructure photograph after manufacturing a two-stage magnesium alloy according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 첨부되는 도면 및 실시예를 기초로 보다 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and examples.

본 발명에서는 마그네슘계 합금의 용융과 제조를 고진공 분위기 혹은 비활성 분위기에서 수행함으로써 활성이 강한 마그네슘계 합금을 산화피막이 없는 제품으로 제조할 수 있었고, 아울러 마그네슘의 손실율을 줄일 수 있었다. 보다 구체적으로는 상대적으로 용융점이 낮은 마그네슘의 용융점 부근에서 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물을 투입하여 제1단계로 마그네슘 모합금을 제조함으로써 마그네슘의 손실율을 줄였고 따라서 마그네슘계 합금을 정량적으로 예측가능하도록 하였으며, 공정단가를 절감할 수 있었고, 제2단계로 상기 모합금을 마그네슘 모합금의 제조시 적용하였던 용융점 보다 높은 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소 용탕에 투입하여 최종 목표하는 조성의 마그네슘계 합금을 제조하였다. In the present invention, by melting and manufacturing the magnesium-based alloy in a high vacuum atmosphere or inert atmosphere, a strong magnesium-based alloy can be produced as a product without an oxide film, and the loss rate of magnesium can be reduced. More specifically, a magnesium master alloy was prepared in the first step by adding a powder or a pulverized powder of nickel, titanium, silicon or boron in the vicinity of the melting point of magnesium having a relatively low melting point, thereby reducing the loss rate of magnesium and thus quantitatively analyzing the magnesium alloy. In the second step, the master alloy was added to the nickel, titanium, silicon or boron molten metal higher than the melting point used in the manufacture of the magnesium master alloy, thereby obtaining magnesium of the final target composition. System alloys were prepared.

다만, 본 실시예에서는 용융점의 차이를 제외하고는 전체적인 공정면에서 유사한 점을 감안하여 니켈에 대한 실시예에 한정하여 설명하기로 하였나, 그 밖의 아연, 티타늄 또는 붕소의 경우에도 공정상 거의 동일하게 적용할 수 있으므로, 본 발명은 니켈의 경우에만 한정하여 해석되어서는 아니된다.
However, in the present embodiment, except for the difference in melting point in consideration of similarities in the overall process in view of the limited to the embodiment for nickel, but in the case of other zinc, titanium or boron is almost the same in the process As applicable, the present invention should not be construed as being limited to nickel.

본 발명에서는 모합금(Pre-alloy, Master Alloy, 중간합금)을 제조하는 과정을 도입하였는데, 합금 제조시 합금원소를 정량만큼 균일하게 첨가하기 위해서는, 합금원소를 단번에 첨가하면 유동성이 낮고 점도가 높은 금속 융액 속에 균일하게 분산되지 않기 때문에 첨가원소를 다량으로 함유한 모합금으로 만들어 이것을 분쇄하여 금속 융액에 목적한 정량만큼 가하여 희석할 수 있다. 특히, 적은양의 특정 원소를 직접 용탕에 균일하게 첨가하기는 거의 불가능하기 때문에 용탕의 주성분 원소를 다량함유하고 특정 원소를 소량 함유한 모합금을 제조하여 이를 용탕 속에 첨가한다.In the present invention, a process of manufacturing a master alloy (Pre-alloy, Master Alloy, Intermediate Alloy) was introduced, in order to uniformly add the alloying elements as a quantitative amount during alloy production, when the alloying element is added at once, the fluidity is high and the viscosity is high. Since it is not uniformly dispersed in the metal melt, it can be made into a mother alloy containing a large amount of additive elements, pulverized and added to the metal melt by the desired amount, and diluted. In particular, since it is almost impossible to directly add a small amount of a specific element directly to the molten metal, a mother alloy containing a large amount of the main component element of the molten metal and a small amount of the specific element is prepared and added to the molten metal.

또한, 첨가원소의 융점이 용탕의 주성분의 융점과 차이가 많이 나는 경우(Ni : 1455℃, Mg : 650℃, Zn : 420℃, Ti : 1668℃) 및 Pb와 같이 타원소와의 고용도가 없거나 적어, 합금화 되기 어려운 원소의 편석 감소에도 모합금을 이용한 합금원소 투입방법이 사용될 수 있다. 첨가원소의 용융점이 높은 경우 모합금을 거치지 않고 합금제조 작업에 들어가면 첨가원소를 용융시키기 위해 전체 용융온도를 상승시킬 수 밖에 없는데 비해 모합금을 사용하면 첨가원소의 용융점이 낮아져, 상대적으로 낮은 온도에서 첨가원소를 용융하여 첨가할 수 있어 제조비용 절감에 유리하다. 따라서, 여러가지 원소로 이루어진 합금제조에는 성분 중에 융점이 높은 원소와 기본 원소로 이루어진 모합금을 사용하면 용이하게 다원계 합금을 제조할 수 있다. In addition, when the melting point of the additive element is different from the melting point of the main component of the molten metal (Ni: 1455 ℃, Mg: 650 ℃, Zn: 420 ℃, Ti: 1668 ℃) and solid solution with other elements such as Pb If there is little or less, alloy element input method using a mother alloy may be used to reduce segregation of elements that are difficult to alloy. When the melting point of the additive element is high, when entering the alloy manufacturing operation without passing through the master alloy, the total melting temperature is increased to melt the additive element, but when the mother alloy is used, the melting point of the additive element is lowered. Additives can be melted and added, which is advantageous for reducing manufacturing costs. Therefore, in the manufacture of alloys composed of various elements, a multi-alloy can be easily manufactured by using a mother alloy composed of an element having a high melting point and a basic element among the components.

아울러, 마그네슘처럼 활성이 있어 단독 첨가 시 손실이 많고, 조성을 맞추기 어려운 합금원소를 용탕에 투입할 때 모합금형태로 투입이 필요하다. 특히 용융금속과의 비중 차이가 큰 경우 단독으로 첨가하면 용탕 위로 떠올라 손실이 크기 때문에, 용탕의 주성분 원소를 다량함유한 모합금 형태로 투입하면 비중 차이가 적어 쉽게 용탕 속으로 투입 가능하며, 반응성이 강한 마그네슘이 외부환경에 노출될 확률이 줄어들어 그만큼 손실율을 크게 줄일 수 있다.In addition, it is necessary to add in the form of a mother alloy when the alloying element, which is active like magnesium, has a lot of loss when added alone and is difficult to match with an alloying element. Particularly, when the specific gravity difference with molten metal is large, when added alone, the loss rises over the molten metal, so that when the main component of the molten metal is added in the form of a mother alloy containing a large amount of the molten metal, the specific gravity difference is small so that it can be easily introduced into the molten metal. Strong magnesium is less likely to be exposed to the outside environment, which can significantly reduce the loss rate.

이와 같은 점에서 본 발명에 의한 마그네슘-니켈합금의 제조에 그 의의가 있다고 할 것이다.
In this regard, the magnesium-nickel alloy according to the present invention will have a significance.

<1단계 모합금의 제조><Step 1 Preparation of Master Alloy>

본 발명에서는 먼저, 출발원료로서의 마그네슘을 마그네슘 단체 또는 AZ31 마그네슘 합금, AZ91D 마그네슘 합금 및 미쉬메탈(mischmetal), Mg-Zr, Mg-Si, Mg-Ca, Mg-CaO 등을 포함하는 마그네슘 합금을 사용하였다.In the present invention, first, magnesium as a starting material is used as a magnesium alloy containing magnesium single or AZ31 magnesium alloy, AZ91D magnesium alloy and mischmetal, Mg-Zr, Mg-Si, Mg-Ca, Mg-CaO and the like. It was.

여기서 A는 Al을, Z는 Zn을 의미하며, 31과 91은 각각 Al : Zn = 3 : 1 또는 9 : 1을 뜻한다. Where A is Al, Z is Zn, and 31 and 91 are Al: Zn = 3: 1 or 9: 1, respectively.

마그네슘의 산화 및 휘발을 방지하기 위하여 마그네슘의 용융을 위한 용융로의 분위기는 각 공정의 특성에 따라 SF6, HFC-134a(R-134a), Ar, N2, Ne, CO2, BF3, SO2F2 및 SO4 등의 청정가스(보호가스) 분위기 또는 10-4 Torr ~ 50 Torr의 진공 분위기를 유지하도록 하였으며, 용융로에서 사용되는 도가니는 마그네슘과 반응성이 낮은 연강, 스테인레스 또는 세라믹 재질을 채택하는 것이 바람직하다. In order to prevent the oxidation and volatilization of magnesium, the atmosphere of the furnace for melting magnesium is SF 6 , HFC-134a (R-134a), Ar, N 2 , Ne, CO 2 , BF 3 , SO depending on the characteristics of each process. 2 F 2 and SO 4 Maintaining a clean gas (protective gas) atmosphere or a vacuum atmosphere of 10 -4 Torr to 50 Torr, and the crucible used in the melting furnace is preferably made of mild steel, stainless or ceramic material with low reactivity with magnesium.

특히, 마그네슘 및 마그네슘 합금의 경우 Al 등과는 달리 일단 산화가 시작되면 산화피막이 지속적으로 성장하며, 산화반응이 폭발적으로 일어나기 때문에, 대기 중에서 마그네슘 및 마그네슘 합금을 제조하는 것은 불가능하므로 상기와 같은 분위기 하에서 수행하는 것이다. In particular, unlike magnesium and magnesium alloy, the oxide film continuously grows once oxidation starts, and since the oxidation reaction occurs explosively, it is impossible to manufacture magnesium and magnesium alloys in the air, so it is performed under the above atmosphere. It is.

또한, 두 단계로 구성되는 마그네슘-니켈 합금 제조 공정에 Ag, Al, B, Bi, C, Ca, Cu, La, Mn, Nb, Pb, Si, Ti,Sr, Ba Sc, Y, Ce, Pr, Pm, Sm, Ea, Gd, Dy, Tb, Th, Ho Er, Tm 및 Yb 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 합금원소를 첨가하여 결정립 미세화를 통한 향상된 기계적 성질을 갖고 내식성이 보다 우수한 마그네슘계 합금을 제조할 수 있다.In addition, the magnesium-nickel alloy manufacturing process consisting of two steps Ag, Al, B, Bi, C, Ca, Cu, La, Mn, Nb, Pb, Si, Ti, Sr, Ba Sc, Y, Ce, Pr By adding at least one alloying element selected from among Pm, Sm, Ea, Gd, Dy, Tb, Th, Ho Er, Tm and Yb, magnesium alloy having improved mechanical properties through grain refinement and better corrosion resistance It can manufacture.

상기 Al, Cu, 희토류 금속, Th, Zr, Li, Mn, Ag, Si, Y, Zn 등을 사용하면 후속 열처리를 통해 합금의 기계적 특성이 개선되는 특성이 있다. 특히, Al은 내압성, 강도 등의 향상에, Th는 연신율, 크리프 저항, 상온강도 등의 향상에, Zn은 합금의 주조성, 상온강도, 연신율, 인성, 진동감쇠능 등의 향상에, 희토류 금속은 내압성, 고온강도, 크리프 저항, 항복강도 등의 향상에, 은은 합금의 주조성 향상에, Zr은 진동감쇠능, 강도, 용접성, 단조성의 향상에, Y는 합금의 상온강도, 고온강도, 내식성의 향상에, 구리는 합금의 주조성 향상에, Mn은 연성, 충격치, 내식성의 향상에, Si는 합금의 강도, 크리프 저항의 향상에 각각 효과가 있다.The use of Al, Cu, rare earth metals, Th, Zr, Li, Mn, Ag, Si, Y, Zn, etc. has the property of improving the mechanical properties of the alloy through subsequent heat treatment. In particular, Al is used to improve pressure resistance and strength, Th is to improve elongation, creep resistance, and room temperature strength, and Zn is to improve alloy castability, room temperature strength, elongation, toughness, vibration damping ability, and the like. In order to improve silver pressure resistance, high temperature strength, creep resistance and yield strength, to improve the castability of silver and silver alloys, Zr to improve vibration damping ability, strength, weldability and forging property, and Y to room temperature strength, high temperature strength, Copper is effective in improving the corrosion resistance, Mn is effective in improving the ductility, impact value, and corrosion resistance, and Si is effective in improving the strength and creep resistance of the alloy.

이와 같은 마그네슘 또는 마그네슘 합금을 보호가스 분위기 하에서 용융하여 용탕을 제조하였다. 여기서, 용탕을 제조하기 이전에 마그네슘을 약 200℃의 온도에서 미리 건조하였다. 이러한 건조과정은 수분 등이 함유된 경우에 발생될 수 있는 오차를 극복하고, 마그네슘의 정량을 위해서 바람직한 과정이나, 이를 생략할 수도 있다.Such a magnesium or magnesium alloy was melted under a protective gas atmosphere to prepare a molten metal. Here, magnesium was previously dried at a temperature of about 200 ° C. before preparing the molten metal. This drying process overcomes the errors that may occur when water or the like is contained, and is preferable for the determination of magnesium, but may be omitted.

이후에, 상기 용탕에 니켈 분말 또는 분쇄물을 투입하여 니켈의 함량을 마그네슘 또는 마그네슘 합금과 니켈 분말 또는 분쇄물의 합산 중량을 100 중량%로 하였을 때, 30 ~ 70중량% 를 함유하는 모합금(Pre-alloy)의 용탕을 제조하였다. 이 때, 마그네슘의 용융온도 근처인 600 ~ 750℃의 범위를 유지하여 용탕을 제조하였다. 이 때, 마그네슘의 녹는점이 650℃ 이므로, 마그네슘 용탕 제조에 필요한 원료로 사용되는 마그네슘 합금의 경우 마그네슘의 녹는점보다 낮은 온도 혹은 높은 온도에서 용융될 것으로 판단되므로, 상기 온도범위의 하한을 600℃로 한 것이다.Subsequently, when the nickel powder or the pulverized product is added to the molten metal, the master alloy containing 30 to 70% by weight is obtained when the total content of nickel is 100% by weight of magnesium or the magnesium alloy and the nickel powder or the pulverized product. molten metal was prepared. At this time, the molten metal was prepared while maintaining the range of 600 ~ 750 ℃ near the melting temperature of magnesium. At this time, since the melting point of magnesium is 650 ℃, it is determined that the magnesium alloy used as a raw material for the production of molten magnesium will be melted at a temperature lower or higher than the melting point of magnesium, the lower limit of the temperature range to 600 ℃ It is.

그러나, 추후 투입되는 니켈 분말 또는 분쇄물의 용융을 감안하여 니켈 분말 또는 분쇄물이 용융될 수 있는 750 ~ 800℃의 온도범위를 유지하는 것도 가능하다. However, in consideration of the melting of the nickel powder or the pulverized product added afterwards, it is also possible to maintain a temperature range of 750 to 800 ° C. in which the nickel powder or the pulverized product can be melted.

제조된 모합금은 합금제조 용탕에 투입시, 목표하는 합금의 최종 마그네슘의 조성(함유량)을 결정하기 용이하게 하여 여러가지 니켈-마그네슘 조성을 가지는 다양한 모합금 제조가 용이하도록, 즉, 목적한 조성비를 갖도록 하기 위한 다양한 조성비를 가질 수 있으며, 니켈의 함량이 30% 미만으로 적을수록 1단계 모합금(Pre-alloy) 제조시 손실이 크고, 2단계 합금 제조시 용탕에 투입할 때 마그네슘의 강력한 반응성에 의해 마그네슘 손실이 발생할 확률이 크고, 니켈의 함량이 70%를 초과하여 많을 경우 800℃ 이하에서 Pre-alloy의 제조가 불가한 문제점이 있으므로, 위 니켈의 함량은 위와 같은 범위에서 그 임계적 의의를 갖는다. 이는 도시되지는 아니하였으나, 니켈-마그네슘 상평형도로부터 파악될 수 있다.
The prepared master alloy makes it easy to determine the composition (content) of the final magnesium of the target alloy when it is added to the molten alloy, so that various master alloys having various nickel-magnesium compositions can be easily manufactured, that is, have a desired composition ratio. It can have various composition ratios, and the lower the nickel content is less than 30%, the greater the loss in the first-stage pre-alloy production and the strong reactivity of magnesium when it is added to the molten metal in the second-stage alloy production. Since the probability of magnesium loss is high and the nickel content is more than 70%, there is a problem that pre-alloy cannot be manufactured at 800 ° C. or lower. Therefore, the nickel content is critical in the above range. . Although not shown, this can be seen from the nickel-magnesium phase equilibrium.

여기서, 1차 모합금은 마그네슘 용탕을 제조하여 그 용탕에 니켈분말을 분산시킨 것인데, 투입되는 니켈이 분말 형태 이므로, 분말의 높은 계면에너지 때문에 750~800℃의 온도범위에서 니켈분말 표면이 용융해서 Ni2Mg 혹은 Mg2Ni 화합물을 생성되는 것이다. Here, the primary master alloy is to prepare a magnesium molten metal and to disperse the nickel powder in the molten metal. Since the nickel is added in powder form, the surface of the nickel powder melts at a temperature range of 750 to 800 ° C. due to the high interfacial energy of the powder. Ni 2 Mg or Mg 2 Ni compound is produced.

이와 같은 1차 모합금의 모폴로지(morphology)는 도 2에 도시한 바와 같이, 마그네슘 베이스에 니켈분말이 분산되어 있는 형태이고 니켈분말 표면은 마그네슘과의 화합물을 형성한 형태를 갖는다고 할 것이다. 여기서 상단, 중단, 하단의 사진은 각각 모폴로지를 100배, 200배, 600배 확대하여 나타낸 것이다. 이 때, 온도가 750℃ 보다 낮을 경우 Ni2Mg 혹은 Mg2Ni 화합물 생성이 어렵고, 800℃ 보다 높을 경우 마그네슘의 산화 및 휘발로 인한 손실이 크므로, 위와 같은 온도범위에서 임계적 의의를 갖는다.
As shown in FIG. 2, the morphology of the primary mother alloy is a form in which nickel powder is dispersed in a magnesium base, and the surface of the nickel powder has a form in which a compound with magnesium is formed. Here, the top, middle, and bottom pictures are magnified 100 times, 200 times, and 600 times, respectively. At this time, when the temperature is lower than 750 ℃ Ni 2 Mg or Mg 2 Ni compound is difficult to produce, when higher than 800 ℃ due to the large loss due to oxidation and volatilization of magnesium, it has a critical significance in the above temperature range.

상기 마그네슘-니켈 용탕에 마그네슘 산화 및 휘발을 방지하기 위해 MgCl2 또는 KCl 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 플럭스(flux)를 더 첨가할 수 있다. A flux including at least one selected from MgCl 2 and KCl may be further added to the magnesium-nickel melt to prevent magnesium oxidation and volatilization.

상기와 같이 마그네슘 또는 마그네슘 합금에 니켈 분말 또는 분쇄물을 투입한 후 마그네슘 등과 니켈의 혼합 용탕의 용융온도는 전술한 바와 같이 750 ~ 800℃의 범위로 유지할 수 있다. After the nickel powder or the pulverized product is added to the magnesium or magnesium alloy as described above, the melting temperature of the molten metal mixed with magnesium and the like can be maintained in the range of 750 ~ 800 ℃ as described above.

한편, 니켈 분말 또는 분쇄물을 투입하는 과정에서 진동 시료공급 수단(vibrating feeding conveyor)을 사용하는데, 이와 같은 진동 시료공급 수단을 사용하면 니켈 분말 또는 분쇄물을 진동정도를 조절하여 투입속도 및 단위시간당 투입량을 조절할 수 있으며, 진동정도를 조절하여 투입되는 경우 마그네슘의 산화와 휘발을 최대한 억제할 수 있고 용탕내에서 분말 또는 분쇄물의 분산성을 높일 수 있으므로, 용융의 균일성을 꾀할 수 있다. 이는 투입되는 니켈 분말 또는 분쇄물이 급격히 투입되는 경우 마그네슘과 급속도로 결합되어 반응이 활발하게 일어나는 결과 마그네슘의 손실이 커질 수 있으므로 단위시간에 대한 투입량과 투입속도를 가급적 적고도 천천히 유지하는 것이 바람직하다. Meanwhile, a vibrating feeding conveyor is used in the process of injecting the nickel powder or the pulverized product. When the vibrating sample feeding means is used, the vibration rate of the nickel powder or the pulverized product is adjusted to adjust the feeding rate and per unit time. It is possible to control the amount of the input, and when controlled by the degree of vibration can be suppressed the oxidation and volatilization of magnesium as much as possible and can increase the dispersibility of the powder or powder in the molten metal, it is possible to achieve uniformity of melting. If the nickel powder or the pulverized product is added rapidly, it may be rapidly combined with magnesium, and the reaction may be actively performed. As a result, the loss of magnesium may increase. Therefore, it is preferable to keep the dosage and the feeding rate for the unit time as small and as slow as possible. .

이와 함께, 마그네슘 또는 마그네슘 합금을 이용한 용탕의 제조과정 및 그 이후의 합금제조과정에서 용탕을 교반하게 되는데, 교반속도에 있어서도 매우 중요한 인자가 된다. 즉, 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 용탕에서 반응성이 큰 마그네슘의 산화와 손실을 최대한 방지하기 위하여 교반속도를 천천히 조절하는 것이 매우 중요하다. 본 실시예에서는 0.1~0.9의 고상율에서, 5~150㎐의 교반세기로 상기 인덕션 모터를 작동시켜 교반을 수행하였다.Along with this, the molten metal is stirred in the manufacturing process of the molten metal using magnesium or magnesium alloy and subsequent alloy manufacturing process, which is also a very important factor in the stirring speed. That is, it is very important to slowly control the stirring speed in order to prevent the oxidation and loss of the highly reactive magnesium in the molten magnesium or magnesium alloy. In this embodiment, the induction motor was operated with a stirring strength of 5 to 150 kPa at a solid phase rate of 0.1 to 0.9 to perform stirring.

이후, 마그네슘 합금 등에 함유된 불순물을 제거하기 위하여 마그네슘-니켈 용탕의 온도를 800℃ 이상으로 상승시켜 교반없이 약 10 ~ 30분 유지하여 슬래그를 분리할 수 있다. Thereafter, the slag may be separated by raising the temperature of the magnesium-nickel melt to 800 ° C. or more to remove impurities contained in the magnesium alloy and the like, and maintaining the mixture for about 10 to 30 minutes without stirring.

이와 같이 슬래그가 분리된 마그네슘-니켈 용탕을 냉각하여 마그네슘-니켈 모합금을 제조할 수 있는데, 이 때, 상기 슬래그가 분리된 용탕의 온도를 약 800℃로 냉각하여 마그네슘-니켈 모합금 잉곳(ingot)을 주조할 수도 있다. 그러나, 이와 같은 주조온도는 위와 같은 온도에 한정되는 것은 아니며 변경이 가능함은 자명하다.As such, the magnesium-nickel mother alloy may be manufactured by cooling the molten magnesium-nickel molten slag, wherein the magnesium-nickel mother alloy ingot (ingot) is cooled by cooling the temperature of the molten slag separated to about 800 ° C. ) Can also be cast. However, such a casting temperature is not limited to the above temperature, it is obvious that it can be changed.

상기와 같이 주조된 모합금 잉곳은 제2단계의 합금제조과정에서 사용될 수 있도록 더 분쇄할 수 있다. The cast master alloy ingot as described above may be further ground to be used in the alloy manufacturing process of the second step.

여기서 니켈은 분말 또는 분쇄물을 사용하여야 하는데, 분말 또는 분쇄물 형태의 니켈은 모노리스 형태의 니켈과 대비하여 반응성을 높일 수 있으며, 따라서 모노리스 형태의 니켈을 용융하는 경우에 비하여 낮은 용융온도에서도 용융이 가능하고, 따라서, 마그네슘 또는 마그네슘 합금을 고온에서 용융하는 경우보다 산화 또는 휘발을 크게 억제할 수 있다. 이와 같은 점에서, 마그네슘계 합금을 제조함에 있어서 1단계로 모합금의 제조과정을 도입하는 것은 그 의의가 매우 크며, 본 발명의 핵심적 기술사상을 이루는 것이다. In this case, nickel should be used in powder or pulverized powder. Nickel in powder or pulverized powder can increase the reactivity compared to monolithic nickel. It is possible, therefore, to significantly suppress oxidation or volatilization than when magnesium or magnesium alloy is melted at a high temperature. In this regard, the introduction of the master alloy manufacturing process in one step in the manufacture of magnesium-based alloy is very significant, and forms the core technical idea of the present invention.

한편, 니켈은 분말 또는 분쇄물 형태로 사용되어야 하는데, 이는 1단계 모합금 제조시, 니켈 용융체를 용이하게 제조하는 것이 주 목적이므로, Ni Powder, Ni-Ingot, NiO-Matte, Ni-Matte, NiO Scrap, Ni Scrap, Ni Granule 등을 사용할 수 dT다. 니켈 분말의 경우 분말의 크기에 따라 용융시간의 차이가 발생하지만 너무 미분의 분말을 사용하면 산화, 휘발 및 가스 흐름에 의한 손실이 발생하므로 256 Mesh 이상의 입자크기를 가지는 분말의 사용이 적절하며, 상용화되는 Granule 수준의 크기의 것을 사용하는 것이 바람직하다.
On the other hand, nickel should be used in the form of powder or pulverized powder, which is mainly used to easily prepare a nickel melt when preparing a one-stage master alloy, so Ni Powder, Ni-Ingot, NiO-Matte, Ni-Matte, NiO You can use Scrap, Ni Scrap, Ni Granule, etc. dT. In the case of nickel powder, the difference in melting time occurs depending on the size of the powder, but if the powder is too fine, loss due to oxidation, volatilization and gas flow occurs, so it is appropriate to use a powder having a particle size of 256 mesh or more. It is desirable to use granules of the same size.

<2단계 마그네슘계 합금의 제조><Manufacturing Two Stage Magnesium Alloy>

상기 모합금의 제조와는 별도로 전술한 바와 같이 진공 또는 보호가스 분위기를 유지하면서 니켈 브리켓, 니켈 잉곳 및 니켈 분말 등 니켈 원료와 니켈 총 중량 대비 약 2%의 중량에 해당되는 탄소를 투입하여 니켈 용탕을 제조하였다. Apart from the production of the master alloy as described above, while maintaining a vacuum or protective gas atmosphere, nickel raw materials such as nickel briquettes, nickel ingots and nickel powders and carbon corresponding to about 2% of the total weight of nickel are added to the molten nickel Was prepared.

여기서, 상기 탄소는 1 ~ 10중량%의 범위에서 조절 가능한데, 탄소를 투입하면, 니켈의 융점을 낮출 수 있으며, 탄소를 2wt% 첨가하면 녹는점이 1455℃에서 1316℃로 낮아지는 효과가 있고, 보다 저온에서 니켈을 효율적으로 용융상태로 만들 수 있으며, 고온일수록 반응성이 높은 마그네슘을 낮은 온도에서 적은 손실율로 투입할 수 있는 장점을 갖는다. 즉 합금 제조시 베이스가 되는 금속의 용융점을 낮추기 위해 탄소를 투입하거나, 최종 목적하는 합금의 목적에 충족되는 탄소 조성에 부합하는 탄소를 첨가하게 된다. 이러한 점에서 위 탄소의 중량범위는 그 임계적 의의가 있다.
Here, the carbon can be adjusted in the range of 1 to 10% by weight, by adding carbon, it is possible to lower the melting point of nickel, and by adding 2wt% of carbon, the melting point is lowered from 1455 ° C to 1316 ° C, and more Nickel can be efficiently melted at low temperatures, and the higher the temperature, the more reactive magnesium can be added at a lower loss rate. That is, carbon is added to lower the melting point of the metal used as the base during alloy production, or carbon corresponding to the carbon composition satisfying the purpose of the final desired alloy is added. In this respect, the weight range of the carbon is of critical significance.

이후, 상기 용융로 내부를 진공상태로 유지한 후 보호가스(SF6, R134a 등) 분위기를 조성하고, 투입된 니켈 및 탄소를 약 1400℃로 가열하여 니켈 용탕을 제조한다. Thereafter, the inside of the melting furnace is maintained in a vacuum state to form a protective gas (SF6, R134a, etc.) atmosphere, and nickel and carbon are heated to about 1400 ° C. to prepare a molten nickel.

여기서, 상기 가열온도는 1300 ~ 1500℃의 범위로 유지할 수 있으며, 상기 하한을 벗어나는 경우에는 니켈의 용융상태가 완전하지 아니하여 바람직하지 않으며, 상기 상한을 벗어나는 경우에는 마그네슘의 휘발이 가속화될 수 있으므로, 상기와 같은 가열온도 범위에서 임계적 의의를 갖는다. Here, the heating temperature can be maintained in the range of 1300 ~ 1500 ℃, if the lower limit is not preferred because the molten state of nickel is not complete, if the deviation is outside the upper limit may accelerate the volatilization of magnesium In the heating temperature range as described above, it has a critical significance.

이후, 상기 용융된 니켈 용탕을 속도 조절이 가능한 교반기(Stirrer)를 이용해 천천히 교반함으로써 마그네슘의 휘발을 억제할 수 있다. 상기 교반기로 니켈 용탕을 교반하면서, SF6 및 R134a 등 보호가스 분위기 하에서 상기 1단계 모합금 제조공정에서 제조된 마그네슘-니켈 모합금 잉곳의 분쇄물을 속도 조절이 가능한 진동 시료공급수단(Vibrating feeding conveyor)을 이용해 마그네슘의 용탕의 산화 및 휘발을 최소한으로 억제하면서 천천히 투입함으로써 모합금을 용융한다.Thereafter, the molten nickel molten metal may be slowly stirred by using a stirrer capable of controlling the speed, thereby suppressing volatilization of magnesium. Vibrating sample feeding means (Vibrating feeding conveyor) capable of adjusting the rate of grinding the magnesium-nickel master alloy ingot manufactured in the first stage master alloy manufacturing process under a protective gas atmosphere such as SF6 and R134a while stirring the molten nickel with the stirrer The molten master alloy is melted by slow addition while minimizing oxidation and volatilization of the molten magnesium.

이후, 상기와 같이 용융된 모합금과 니켈 용탕을 냉각함으로써 최종 마그네슘-니켈 합금을 제조한다. Then, the final magnesium-nickel alloy is prepared by cooling the molten master alloy and the molten nickel as described above.

다만, 상기 마그네슘-니켈 합금 용탕을 약 1100℃로 냉각하고, Ar 등 비활성 가스 분위기 하에서 마그네슘-니켈 합금을 잉곳(Ingot)형태로 주조하는 과정을 더 수행할 수도 있다. However, the magnesium-nickel alloy molten metal may be cooled to about 1100 ° C., and the magnesium-nickel alloy may be cast in an ingot form under an inert gas atmosphere such as Ar.

또한, 전술한 바와 같이, 모합금을 제조하였을 때와 마찬가지로 상기 니켈 용탕을 제조하기 이전에 목적하는 합금의 내식성 향상 또는 결정립 미세화 등을 통한 기계적 특성 향상 등을 위해 Ag, Al, B, Bi, C, Ca, Cu, La, Mn, Nb, Pb, Si, Ti,Sr, Ba Sc, Y, Ce, Pr, Pm, Sm, Ea, Gd, Dy, Tb, Ho Er, Tm 및 Yb 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 더 가한다.In addition, as described above, Ag, Al, B, Bi, C to improve the mechanical properties through the improvement of the corrosion resistance of the desired alloy or by refining grains prior to manufacturing the nickel molten metal as in the case of manufacturing the master alloy , Ca, Cu, La, Mn, Nb, Pb, Si, Ti, Sr, Ba Sc, Y, Ce, Pr, Pm, Sm, Ea, Gd, Dy, Tb, Ho Er, Tm and Yb Add one more.

본 발명에 의한 2단계 마그네슘 합금의 모폴로지를 도 3에서와 같이 나타내었는데, 도시된 바와 같이, Mg 기지에 판상의 Ni와 구형의 Mg2Ni가 관찰되고 있음을 알 수 있다. 여기서, Mg2Ni와 판상의 Ni가 고르게 분산되어 있다.
The morphology of the two-stage magnesium alloy according to the present invention is shown as in FIG. 3, and as shown, it can be seen that plate-like Ni and spherical Mg 2 Ni are observed at the Mg matrix. Here, Mg 2 Ni and plate-shaped Ni are dispersed evenly.

<합금 제조 장치><Alloy manufacturing apparatus>

본 발명에 의한 합금 제조장치는 용탕에 사용되는 도가니 주위에 위치하여 마그네슘, 마그네슘 합금, 니켈 등을 용융시키는 용융로와, 상기 용융로에 열을 공급하는 열공급수단과, 용융시 상기 도가니 내의 마그네슘 용탕의 산화 및 휘발을 억제하기 위한 보호가스 및 진공 분위기를 조절할 수 있는 진공펌프(Vacuum pump) 및 가스혼합 수단(Gas mixing unit)과, 속도 조절이 가능한 교반 수단(Stirrer)과, 도가니가 위치되는 곳의 상부에 위치하여 합금원소를 보관 및 투입할 수 있는 분말통(Powder container)과, 목표하는 혼합조성에 맞게 진동으로 투입 속도 및 투입량을 조절할 수 있는 진동 시료공급 수단(Vibrating feeding conveyor)과, 모합금, 최종 마그네슘계 합금 등의 용해와 응고가 일어나는 진공실과, 상기 진공실 전면에 위치하여 상기 진공실 내부를 관찰하기 위한 수단과, 장치의 하부에 위치하고 상기 진공실에서 제조된 용탕을 Ingot 형태로 주조할 수 있는 주조장치로 구성된다. The alloy manufacturing apparatus according to the present invention is located around a crucible used for molten metal to melt magnesium, magnesium alloy, nickel, and the like, a heat supply means for supplying heat to the melting furnace, and oxidation of magnesium molten metal in the crucible during melting. And a vacuum pump and a gas mixing unit capable of controlling a protective gas and a vacuum atmosphere for suppressing volatilization, a stirring apparatus capable of adjusting the speed, and an upper portion of the crucible where the crucible is located. Powder container for storing and putting alloy elements, Vibrating feeding conveyor for adjusting feeding speed and input amount by vibrating according to the target mixing composition, mother alloy, A vacuum chamber in which dissolution and coagulation of the final magnesium alloy, etc. occur, and the front of the vacuum chamber is for observing the inside of the vacuum chamber. End is located in the lower part of the device configuration of the molten metal produced in the vacuum chamber to the casting apparatus capable of casting a Ingot form.

본 발명의 마그네슘계 합금을 제조하기 위한 제조장치는 도 1에서 나타내었으며, 이를 분설하면 다음과 같다. 아래의 일련번호는 도면부호로 사용하였다.The manufacturing apparatus for manufacturing the magnesium-based alloy of the present invention is shown in Figure 1, when divided into this. The following serial numbers are used as reference numerals.

1. 건조기 (Pre Warming Box)1.Dryer (Pre Warming Box)

본 건조기를 이용하여 마그네슘 또는 마그네슘 합금 등 출발원료를 약 200℃로 가열하여 건조한다. 여기서 상기 건조온도는 위 온도로 한정되는 것은 아니며, 습기 상태, 건조 대상 물질 등에 따라서 가변이 가능함은 물론이다. Using this dryer, starting materials such as magnesium or magnesium alloy are heated to about 200 ° C. and dried. Here, the drying temperature is not limited to the above temperature, and of course, it can be varied depending on the moisture state, the material to be dried.

2. 용융로 (Melting Furnace)2. Melting Furnace

본 발명에 의한 용융로는 모합금 및 최종합금을 제조하기 위한 장치로, 가열구간을 3단 혹은 3단이상 설치한 전기 유도로(Inductive Melting Furnace)로서, 도가니를 균일하게 가열하고, 교류 주파수 변환으로 온도조절이 가능하도록 하였다. The melting furnace according to the present invention is an apparatus for manufacturing a master alloy and a final alloy, which is an induction melting furnace equipped with three or more stages of heating sections. Temperature control was made possible.

3. 도가니(Crucible)3. Crucible

본 발명에 의한 도가니는 마그네슘 과 반응성이 적은 탄소함량이 0.12%이하의 저탄소강, Ni성분이 없는 스테인레스(SUS430 등), 주강(SC계), 클래드(Clad), 실리카(SiO2) 성분이 없는 세라믹 또는 초경합금 재질의 도가니를 사용하는 것이 바람직하다.The crucible according to the present invention is low in carbon content less than 0.12% of magnesium and low reactivity, stainless steel (Ni SUS430, etc.), cast steel (SC-based), clad (Clad), silica (SiO 2 ) without Ni component It is preferable to use a crucible made of ceramic or cemented carbide.

4. 진동 시료 공급장치(Vibrating Feeding Conveyor)4. Vibrating Feeding Conveyor

본 발명에 의한 진동 시료 공급장치는 투입 속도를 조절하여 마그네슘의 산화 및 휘발을 억제하고, 용탕에 투입량과 단위시간당 투입속도를 조절할 수 있도록 하여 원료 투입이 가능한 원료 및 합금원소 공급장치이다. Vibration sample supply apparatus according to the present invention is a raw material and alloy element supply device capable of inputting raw materials by controlling the input speed to suppress the oxidation and volatilization of magnesium, and to adjust the input amount and the input speed per unit time to the molten metal.

5. 분말용기(Powder Container)5. Powder Container

본 발명에 의한 분말용기는 가열하여 습기제거 및 건조된 분말에 대한 외부 환경의 영향을 차단할 수 있다.Powder container according to the present invention can be heated to remove moisture and block the influence of the external environment on the dried powder.

6. 주조설비(Casting Unit)6. Casting Unit

본 발명에 의한 주조설비는 보호가스 분위기 하에서 모합금 또는 최종 마그네슘계 합금의 잉곳(Ingot)을 주조하는 장치이다.Casting facilities according to the present invention is a device for casting ingots of the master alloy or the final magnesium alloy in a protective gas atmosphere.

7. 교반기(Stirrer)7. Stirrer

본 발명에 의한 교반기는 반응성이 매우 큰 마그네슘의 성질을 감안하여 교반 속도의 조절이 가능하도록 한 용탕 교반장치이다.The stirrer according to the present invention is a molten metal stirrer capable of controlling the stirring speed in view of the very high reactivity of magnesium.

8. 가스 용기(Gas Cylinder)8. Gas Cylinder

본 발명에 의한 가스용기는 마그네슘의 산화 및 휘발을 억제하기 위하여 용융로내 보호가스 및 불활성 가스를 공급하는 장치이다.Gas container according to the present invention is a device for supplying a protective gas and an inert gas in the furnace in order to suppress the oxidation and volatilization of magnesium.

9. 진공펌프(Vacuum Pump)9. Vacuum Pump

본 발명에 의한 진공펌프는 10-4 Torr ~ 50 Torr의 진공 분위기로 용융로내 진공도 조절이 가능한 장치이다.Vacuum pump according to the present invention is a device capable of controlling the degree of vacuum in the furnace in a vacuum atmosphere of 10 -4 Torr ~ 50 Torr.

10. 가스혼합기(Gas Mixing Unit)10. Gas Mixing Unit

본 발명에 의한 가스 혼합기는 유량 조절을 통해 목표한 혼합비로 보호가스를 혼합하여 로내로 공급하는 장치이다.The gas mixer according to the present invention is a device for supplying the protective gas to the furnace by mixing the protective gas at the target mixing ratio through the flow rate control.

Claims (15)

마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 용융하는 단계;
상기 용융된 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나에 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물을 가하여 더 용융하는 단계;
상기 용융된 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나와 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물의 합금을 냉각하여 마그네슘 모합금을 제조하는 단계;
니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소를 용융하는 단계; 및
상기 용융된 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소에 분쇄된 마그네슘 모합금을 가하여 마그네슘계 합금을 제조하는 단계;
를 포함하여 구성되되,
상기 용융된 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나에 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물을 가하여 더 용융하는 단계;는,
상기 용융된 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 용융시 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물의 용융온도를 유지한 상태에서 가함으로써 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물을 용융하거나, 또는 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물을 투입한 후 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물의 용융온도까지 승온하여 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물을 용융하는 것임을 특징으로 하는 마그네슘-니켈 합금의 제조방법.
Melting at least one selected from magnesium or a magnesium-based alloy;
Further melting by adding a powder or a pulverized product of nickel, titanium, silicon or boron to at least one selected from the molten magnesium or magnesium-based alloy;
Preparing a magnesium mother alloy by cooling an alloy of at least one selected from the molten magnesium or magnesium-based alloys and powders or pulverized products of nickel, titanium, silicon or boron;
Melting nickel, titanium, silicon or boron; And
Preparing a magnesium-based alloy by adding a ground magnesium master alloy to the molten nickel, titanium, silicon or boron;
, &Lt; / RTI &gt;
Further melting by adding a powder or a pulverized product of nickel, titanium, silicon or boron to at least one selected from the molten magnesium or magnesium-based alloy;
Powder or pulverized powder of nickel, titanium, silicon or boron by adding at the time of melting at least one selected from the molten magnesium or magnesium-based alloy while maintaining the melting temperature of the powder or pulverized powder of nickel, titanium, silicon or boron Or by adding a powder or pulverized powder of nickel, titanium, silicon or boron, and then raising the powder or pulverized powder of nickel, titanium, silicon or boron to a melting temperature of the powder or pulverized powder of nickel, titanium, silicon or boron. Method for producing a magnesium-nickel alloy, characterized in that to melt.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 용융된 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나에 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물을 가하여 더 용융하는 단계;에서 상기 니켈 분말 또는 분쇄물인 경우에,
상기 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 용융시 용융온도를 600 ~ 750℃로 하여 용융한 후, 니켈 분말 또는 분쇄물을 가하고 다시 750 ~ 800℃로 승온하여 니켈 분말 또는 분쇄물을 용융하거나, 또는 상기 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 용융시 용융온도를 니켈 분말 또는 분쇄물이 용융될 수 있도록 750 ~ 800℃로 유지하여 니켈 분말 또는 분쇄물을 용융하는 것을 특징으로 하는 마그네슘계 합금의 제조방법.
The method of claim 1,
In the case of the nickel powder or pulverized in the step of further melting by adding a powder or a pulverized powder of nickel, titanium, silicon or boron to at least one selected from the molten magnesium or magnesium-based alloy,
After melting at least one selected from the group consisting of magnesium or magnesium alloy, the melting temperature is 600 to 750 ° C., and then nickel powder or pulverized product is added and the temperature is raised to 750 to 800 ° C. to melt the nickel powder or pulverized product. Or melting the nickel powder or pulverized product by maintaining a melting temperature of at least one selected from the magnesium or magnesium-based alloy at 750 to 800 ° C. such that the nickel powder or pulverized product can be melted. Method for producing magnesium alloy.
제 1 항에 있어서,
상기 용융된 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나에 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물을 가하여 더 용융하는 단계;에서 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물의 투입량은 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나와 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물의 합산중량을 100%로 하였을 때, 10 ~ 70중량% 인 것을 특징으로 하는 마그네슘계 합금의 제조방법.
The method of claim 1,
The molten magnesium or magnesium-based alloy is further melted by adding a powder or a pulverized powder of nickel, titanium, silicon or boron to at least one selected from the group consisting of molten magnesium or magnesium-based alloy. Or at least one selected from the group consisting of magnesium-based alloys and nickel, titanium, silicon or boron, in which the combined weight of the powder or the pulverized product is 100%, 10 to 70% by weight.
제 1 항에 있어서,
상기 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 용융하는 단계; 또는 상기 용융된 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나에 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물을 가하여 더 용융하는 단계;에서는 MgCl2, KCl 및 NaCl 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 플럭스를 더 가하는 것을 특징으로 하는 마그네슘계 합금의 제조방법.
The method of claim 1,
Melting at least one selected from the group consisting of magnesium and magnesium-based alloys; Or further melting by adding a powder or a pulverized product of nickel, titanium, silicon, or boron to at least one selected from the molten magnesium or magnesium-based alloy; and at least one flux selected from MgCl 2 , KCl, and NaCl. Method of producing a magnesium-based alloy, characterized in that further adding.
제 5 항에 있어서,
상기 모합금과 플럭스는 분말 또는 분쇄물이며, 상기 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물 또는 분쇄물과 플럭스, 모합금은 진동 시료 공급수단(Vibrating feeding conveyor)를 이용하여 가하는 것을 특징으로 하는 마그네슘계 합금의 제조방법.
The method of claim 5, wherein
The master alloy and the flux is a powder or a pulverized product, and the powder or the pulverized product or the pulverized product and the flux, the master alloy of the nickel, titanium, silicon or boron are added using a vibrating sample feeding means. Method for producing a magnesium-based alloy.
제 1 항에 있어서,
상기 용융된 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나에 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물을 가하여 더 용융하는 단계; 이후에, 슬래그를 분리 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네슘계 합금의 제조방법.
The method of claim 1,
Further melting by adding a powder or a pulverized product of nickel, titanium, silicon or boron to at least one selected from the molten magnesium or magnesium-based alloy; Thereafter, the method of producing a magnesium-based alloy, characterized in that further comprising the step of separating and removing the slag.
제 1 항에 있어서,
상기 용융된 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나에 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물을 가하여 더 용융하는 단계; 이후에, 마그네슘 모합금 잉곳으로 주조하는 단계를, 상기 용융된 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소에 마그네슘 모합금을 가하여 마그네슘계 합금을 제조하는 단계; 이후에, 마그네슘계 합금으로 주조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네슘계 합금의 제조방법.
The method of claim 1,
Further melting by adding a powder or a pulverized product of nickel, titanium, silicon or boron to at least one selected from the molten magnesium or magnesium-based alloy; Thereafter, the step of casting into a magnesium mother alloy ingot, the step of adding a magnesium mother alloy to the molten nickel, titanium, silicon or boron to produce a magnesium-based alloy; Thereafter, the method of manufacturing a magnesium-based alloy comprising the step of casting into a magnesium-based alloy.
제 1 항에 있어서,
상기 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소를 용융하는 단계;에서는 상기 니켈을 용융하는 경우, 니켈의 총 중량 대비 1 ~ 10 중량%의 탄소를 더 가하는 것을 특징으로 하는 마그네슘계 합금의 제조방법.
The method of claim 1,
In the step of melting the nickel, titanium, silicon or boron; when melting the nickel, a method of producing a magnesium-based alloy, characterized in that to add more than 1 to 10% by weight of carbon compared to the total weight of nickel.
제 9 항에 있어서,
상기 니켈을 용융하는 경우에는 용융온도는 1300 ~ 1500℃의 범위인 것을 특징으로 하는 마그네슘-니켈 합금의 제조방법.
The method of claim 9,
In the case of melting the nickel, the melting temperature is a method of producing a magnesium-nickel alloy, characterized in that the range of 1300 ~ 1500 ℃.
제 1 항에 있어서,
상기 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 용융하는 단계; 또는 상기 용융된 마그네슘 또는 마그네슘계 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나에 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소의 분말 또는 분쇄물을 가하여 더 용융하는 단계; 또는 상기 니켈, 티타늄, 규소 또는 붕소를 용융하는 단계;에서 Ag, Al, B, Bi, C, Ca, Cu, La, Mn, Nb, Pb, Si, Ti,Sr, Ba Sc, Y, Ce, Pr, Pm, Sm, Ea, Gd, Dy, Tb, Ho Er, Tm 및 Yb 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 더 가하는 것을 특징으로 하는 마그네슘계 합금의 제조방법.
The method of claim 1,
Melting at least one selected from the group consisting of magnesium and magnesium-based alloys; Or further adding a powder or a pulverized product of nickel, titanium, silicon or boron to at least one selected from the molten magnesium or magnesium-based alloy to further melt the powder; Or melting the nickel, titanium, silicon, or boron; Ag, Al, B, Bi, C, Ca, Cu, La, Mn, Nb, Pb, Si, Ti, Sr, Ba Sc, Y, Ce, Pr, Pm, Sm, Ea, Gd, Dy, Tb, Ho Er, Tm and Yb at least any one selected from the method of manufacturing a magnesium alloy.
제 1 항에 있어서,
상기 마그네슘계 합금은
AZ31마그네슘합금, AZ91D마그네슘합금, 미쉬메탈(mischmetal), Mg-Zr, Mg-Si, Mg-Ca, Mg-CaO 중에서 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 마그네슘계 합금의 제조방법.
The method of claim 1,
The magnesium-based alloy is
AZ31 magnesium alloy, AZ91D magnesium alloy, mischmetal (mischmetal), Mg-Zr, Mg-Si, Mg-Ca, Mg-CaO The method for producing a magnesium alloy, characterized in that at least one selected from.
제 1 항에 있어서,
상기 용융단계들은,
상기 용융단계들은, SF6, HFC-134a(R-134a), Ar, N2, Ne, CO2, BF3, SO2F2 및 SO4 분위기하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 마그네슘계 합금의 제조방법.
The method of claim 1,
The melting stages,
The melting steps are prepared in the magnesium-based alloy, characterized in that the SF 6 , HFC-134a (R-134a), Ar, N 2 , Ne, CO 2 , BF 3 , SO 2 F 2 And SO 4 Atmosphere Way.
제 1 항에 있어서,
용융시 선택되는 도가니는 상기 마그네슘 또는 마그네슘계 합금과 반응성이 적은 탄소함량이 0.12%이하의 저탄소강, Ni성분이 없는 스테인레스, 주강, 클래드(Clad), 실리카(SiO2) 성분이 없는 세라믹, 초경합금 재질 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 마그네슘계 합금의 제조방법.
The method of claim 1,
The crucible selected during melting is low carbon steel with less reactivity to the magnesium or magnesium alloy, less than 0.12% carbon, stainless steel without Ni, cast steel, clad, silica (SiO 2 ), ceramic, cemented carbide Method for producing a magnesium-based alloy, characterized in that any one selected from the material.
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