KR101380935B1 - 다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 이를 이용한 자동차용 알루미늄 서브프레임 - Google Patents

다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 이를 이용한 자동차용 알루미늄 서브프레임 Download PDF

Info

Publication number
KR101380935B1
KR101380935B1 KR1020110026957A KR20110026957A KR101380935B1 KR 101380935 B1 KR101380935 B1 KR 101380935B1 KR 1020110026957 A KR1020110026957 A KR 1020110026957A KR 20110026957 A KR20110026957 A KR 20110026957A KR 101380935 B1 KR101380935 B1 KR 101380935B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aluminum alloy
casting
mpa
die
weight
Prior art date
Application number
KR1020110026957A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120108727A (ko
Inventor
박정식
천정권
Original Assignee
주식회사 스틸앤리소시즈
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 스틸앤리소시즈 filed Critical 주식회사 스틸앤리소시즈
Priority to KR1020110026957A priority Critical patent/KR101380935B1/ko
Publication of KR20120108727A publication Critical patent/KR20120108727A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101380935B1 publication Critical patent/KR101380935B1/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/02Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D18/00Pressure casting; Vacuum casting
    • B22D18/06Vacuum casting, i.e. making use of vacuum to fill the mould
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D21/00Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
    • B22D21/002Castings of light metals
    • B22D21/007Castings of light metals with low melting point, e.g. Al 659 degrees C, Mg 650 degrees C
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/043Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with silicon as the next major constituent

Abstract

본 발명의 다이캐스팅용 알루미늄 합금은 86~89 중량%의 알루미늄; 9.7 ~ 10.7 중량%의 규소; 0.45 ~ 0.7 중량%의 철; 0.1 ~0.6 중량%의 망간; 0.25 ~ 0.35 중량%의 마그네슘; 0.1 ~ 0.2중량%의 티타늄; 0.01~ 0.03 중량%의 스트론튬; 0.05 ~ 0.3 중량%의 몰리브덴; 및 0.05 ~ 0.2 중량%의 지르코늄 을 포함하고 나머지 불가피한 불순물을 포함한다. 상기 다이캐스팅용 알루미늄 합금은 우수한 인장강도 및 연신율을 갖는다.

Description

다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 이를 이용한 자동차용 알루미늄 서브프레임{ALUMINIUM ALLOY FOR DIE CASTING AND ALUMINIUM SUB-FRAME FOR VEHICLE}
본 발명은 다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 이를 이용한 자동차용 알루미늄 서브프레임에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 우수한 인장강도 및 연신율을 얻을 수 있는 다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 이를 이용한 자동차용 알루미늄 서브프레임에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 부품은 각종 스틸 판재를 이용, 프레스 성형 한 다음, 이를 용접에 의해 제조된다. 최근 알루미늄 압출재 및 주조연결부재를 이용하여 프레임 골격을 만들고, 외/내판을 알루미늄 프레스 판재로 개발되고 있다.
알루미늄 합금은 낮은 밀도, 우수한 강도 및 내식성을 가져 브래킷, 노드, 충돌 박스, 크로스 멤버, 서브프레임 및 엔진 크래들 등의 자동차 부품으로 많이 사용되고 있다. 특히, 자동차 중량을 감소시키면서 우수한 내충격성을 가져 자동차용 알루미늄 서브프레임에 바람직하게 적용되고 있다.
근래에는 자동차용 알루미늄 주물 구성부품에 대해 내충격성에 대한 요구가 점점 증가하고 있다. 그러나, 종래의 알루미늄 주물 합금은 T6 열처리한 것에서도 열악한 내충격성을 갖는다. 이러한 내충격성 저하를 위해 다양한 방법이 시도되었으나, 강도와 인성이 저하되거나 신율이 떨어지는 등의 문제가 있다.
또한 알루미늄 서브프레임 주조연결부재의 제조공법은 현재 중력금형주조로 일부 제조되고 있으나, 이러한 공법의 경우 주조시 내부결함 발생에 의해 내구신뢰성면에 있어서 문제가 될 수 있고, 또한 중력주조부품은 압탕의 설치로 인해 제품의 수율이 현저히 떨어지는 문제가 있다.
따라서 이러한 문제를 개선하기 위해 고인성소재 개발과 함께 강도와 내충격성, 인성 및 신율의 균형을 이루는 새로운 합금이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 고인성, 고강도 다이캐스팅용 알루미늄 합금을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 다른 목적은 내충격성, 강성 및 신율 등의 내구성을 향상시킬 수 있는 다이캐스팅용 알루미늄 합금을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 다이캐스팅용 알루미늄 합금을 적용하여 차체 경량화 효과로 원가절감효과와 연비 개선 효과를 도모할 수 있는 자동차용 알루미늄 서브프레임을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 고진공주조공법을 적용한 부품 일체화 성형을 통하여 생산성 향상 및 공정수 절감의 효과를 얻을 수 있는 자동차용 알루미늄 서브프레임을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 하나의 관점은 다이캐스팅용 알루미늄 합금에 관한 것이다. 상기 다이캐스팅용 알루미늄 합금은 86~89 중량%의 알루미늄; 9.7 ~ 10.7 중량%의 규소; 0.45 ~ 0.7 중량%의 철; 0.1 ~0.6 중량%의 망간; 0.25 ~ 0.35 중량%의 마그네슘; 0.1 ~ 0.2중량%의 티타늄; 0.01~ 0.03 중량%의 스트론튬; 0.05 ~ 0.3 중량%의 몰리브덴; 및 0.05 ~ 0.2 중량%의 지르코늄을 포함하고 나머지 불가피한 불순물을 포함한다.
상기 알루미늄 합금은 구리, 니켈 및 아연 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
구체예에서 상기 구리는 0 초과 0.25 중량% 이하로 포함되며, 상기 니켈은 0 초과 0.25 중량% 이하, 상기 아연은 0 초과 0.5 중량% 이하로 포함될 수 있다.
한 구체예에서는 상기 다이캐스팅용 알루미늄 합금은 주조 상태에서 ASTM E8 규격에 준하여 측정된 6mm 두께에서 인장강도가 265 내지 290 Mpa이고, 항복강도가 100~115 Mpa이며, 신율이 5~8.5 % 일 수 있다.
구체예에서 상기 다이캐스팅용 알루미늄 합금은 470℃에서 6시간동안 용체화처리 및 177℃에서 5시간동안 풀림처리 후 ASTM E8 규격에 준하여 측정된 6mm 두께에서 인장강도가 310 내지 340 Mpa이고, 항복강도가 250~270 Mpa이며, 신율이 5~8.5 % 일 수 있다.
구체예에서 상기 다이캐스팅용 알루미늄 합금은 470℃에서 6시간동안 용체화처리 및 154℃에서 3시간동안 풀림처리 후 ASTM E8 규격에 준하여 측정된 6mm 두께에서 인장강도가 280 내지 300 Mpa이고, 항복강도가 160~175 Mpa이며, 신율이 5~8.5 % 일 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 상기 다이캐스팅용 알루미늄 합금을 이용한 자동차용 알루미늄 서브프레임에 관한 것이다. 하나의 구체예에서 상기 알루미늄 서브프레임은 진공급탕식 고진공다이캐스팅 주조공법으로 성형하여 제조될 수 있다.
본 발명은 고인성, 고강도를 가지며, 강성 및 신율 등의 내구성이 향상된 다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 상기 다이캐스팅용 알루미늄 합금을 적용하여 차체 경량화 효과로 원가절감효과와 연비 개선 효과를 도모할 수 있으며, 고진공주조공법을 적용한 부품 일체화 성형을 통하여 생산성 향상 및 공정수 절감의 효과를 얻을 수 있는 자동차용 알루미늄 서브프레임을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
본 발명의 다이캐스팅용 알루미늄 합금은 86~89 중량%의 알루미늄; 9.7 ~ 10.7 중량%의 규소; 0.45 ~ 0.7 중량%의 철; 0.1 ~0.6 중량%의 망간; 0.25 ~ 0.35 중량%의 마그네슘; 0.1 ~ 0.2중량%의 티타늄; 0.01~ 0.03 중량%의 스트론튬; 0.05 ~ 0.3 중량%의 몰리브덴; 및 0.05 ~ 0.2 중량%의 지르코늄을 포함하고 나머지 불가피한 불순물을 포함한다.
본 발명의 다이캐스팅용 알루미늄 합금은 규소를 포함하여 응고 수축율을 저하시켜 수축량을 감소시킨다. 구체예에서는 상기 규소를 9.7 ~ 10.7 중량%로 포함한다. 상기 범위에서 실리콘의 석출없이 응고수축율 저하 효과를 얻을 수 있다. 바람직하게는 9.9~10.5 중량%, 더욱 바람직하게는 10~10.35 중량%이다.
상기 철은 함량이 높을수록 주조성이 좋아지는 반면, Al, Si와 결합하여 취약한 석출물을 생성시키므로 가급적 억제하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 다이캐스팅용 알루미늄 합금중 철은 0.45 ~ 0.7 중량%로 포함시켜, 취약한 석출물을 억제하면서 우수한 주조성을 얻을 수 있다. 바람직하게는 0.47~0.65 중량%, 더욱 바람직하게는 0.50~0.60 중량%이다.
상기 망간은 다이캐스팅용 알루미늄 합금중 0.1 ~0.6 중량%로 포함된다. 상기 범위에서 망간은 주조제품의 구조강도를 유지시켜주므로 취출시 변형을 억제하는 장점이 있다. 바람직하게는 0.15~0.35 중량%, 더욱 바람직하게는 0.17~0.25 중량%이다.
구체예에서 상기 다이캐스팅용 알루미늄 합금중 망간보다 철의 함량의 더 높다. 바람직하게는 상기 철과 망간의 중량비는 철:망간=2~3.5: 1 이다. 상기 범위 내에서 망간이 철과 반응하여 취약한 화합물이 생성을 억제 하는 장점이 있다.
본 발명에서는 마그네슘을 0.25 ~ 0.35 중량%로 포함한다. 상기 범위에서 공정구조가 조잡하지 않게 되고 합금이 시효경화 잠재력을 갖지 않게 되어 높은 연신율을 나타낼 수 있을 뿐만 아니라, 열처리 후 연신율 저하 현상이 발생되지 않는다. 바람직하게는 0.25~0.3 중량%, 더욱 바람직하게는 0.26~0.29 중량%이다. 또한 망간보다 마그네슘의 함량이 더 높은 것이 바람직하다.
상기 티타늄(Ti)은 결정립 미세화 및 주조재의 크랙방지 효과를 얻을 수 있는 합금원소이다. 본 발명에 의한 다이캐스팅용 고강도 알루미늄 합금에는 티타늄이 0.1~0.2중량% 첨가된다. 상기 범위에서 취약한 금속간 화합물이 생성되지 않고 초기에 결정립 미세화를 통해 주조성 개선 및 강도 향상 효과가 있다. 바람직하게는 0.12~0.18 중량%이다.
상기 스트론튬은 0.01~ 0.03 중량%으로 포함된다. 상기 범위에서 공정 규소의 상대적으로 높은 비율을 개선할 수 있다. 스트론튬의 첨가는 잉곳 제조시 첨가하는 것이 바람직하다. 그러나, 주조 공정에서 오래도록 용융할 경우 페이딩 현상이 나타나 스트론튬 함량이 줄어들게 될 수 있으므로 이 때에는 추가적으로 스트론튬을 첨가해 준다.
또한 상기 다이캐스팅용 알루미늄 합금은 0.05 ~ 0.3 중량% 의 몰리브덴 및 0.05 ~ 0.2 중량%의 지르코늄을 함께 첨가함으로서, 연신율을 더욱 향상시킬 수 있다. 바람직하게는 0.10 ~ 0.25 중량% 의 몰리브덴 및 0.09 ~ 0.15 중량%의 지르코늄이다. 구체예에서는 몰리브덴: 지르코늄의 중량비는 1.05~1.75 : 1, 바람직하게는 1.1~1.5 : 1, 더욱 바람직하게는 1.2~1.4 : 1 이다. 상기 비율의 몰리브덴과 지르코늄의 조합으로 첨가하였을 때, 연신율이 더욱 개선될 수 있다.
본 발명의 알루미늄 합금은 구리, 니켈 및 아연 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
구체예에서 상기 구리는 0 초과 0.25 중량% 이하, 바람직하게는 0.01~0.20 중량%, 더욱 바람직하게는 0.05~0.18 중량%이다. Cu는 비중이 높아 상대적으로 침전이 빨리 일어나는 특성이 있으며, Al, Mg, Si와 결합하여 취약한 석출물을 생성시키므로 가급적 억제하는 것이 좋다.
상기 니켈은 0 초과 0.25 중량% 이하, 바람직하게는 0.01~0.2 중량%, 더욱 바람직하게는 0.05~0.15 중량%이다. 니켈은 강도향상의 장점이 있으나, 과다 첨가할 경우 내식성을 저하시킬 수 있으므로 0.25%이하의 함량으로 관리하는 것이 바람직하다. 구체예에서는 상기 구리의 함량이 니켈의 함량보다 더 높을 수 있다. 예를 들면, 구리:니켈=1.2~3 : 1의 범위로 적용할 수 있다.
상기 아연은 0 초과 0.5 중량% 이하, 바람직하게는 0.05~0.35 중량%, 더욱 바람직하게는 0.1~0.25 중량%이다. 상기 범위에서 아연은 주조성 개선 및 강도향상에 효과가 있다. 과다 첨가할 경우 합금의 밀도를 감소시켜 크렉을 유발 할 수 있으므로 0.5%이하의 함량으로 관리하는 것이 바람직하다.
상기 다이캐스팅용 알루미늄 합금은 주조 상태에서 ASTM E8 규격에 준하여 측정된 6mm 두께에서 인장강도가 265 내지 290 Mpa이고, 항복강도가 100~115 Mpa이며, 신율이 5~8.5 % 일 수 있다. 구체예에서는 주조 상태에서 ASTM E8 규격에 준하여 측정된 6mm 두께에서 인장강도가 266 내지 285 Mpa이고, 항복강도가 103~113 Mpa이며, 신율이 5~8.5 % 일 수 있다. 또한 ASTM E8 규격에 준하여 측정된 6mm 두께에서 모듈러스가 9~12 PSI 일 수 있으며, ASTM E18-08b 규격에 준하여 측정된 록웰 경도(HRE)가 73.5~75 일 수 있다.
다른 구체예에서 상기 다이캐스팅용 알루미늄 합금은 470℃에서 6시간동안 용체화처리 및 177℃에서 5시간동안 풀림처리 후 ASTM E8 규격에 준하여 측정된 6mm 두께에서 인장강도가 313 내지 332 Mpa이고, 항복강도가 253~265 Mpa이며, 신율이 5~8.5 % 일 수 있다. 또한 ASTM E8 규격에 준하여 측정된 6mm 두께에서 모듈러스가 12.3~15 PSI 일 수 있으며, ASTM E18-08b 규격에 준하여 측정된 록웰 경도(HRE)가 85~92 일 수 있다.
구체예에서 상기 다이캐스팅용 알루미늄 합금은 470℃에서 6시간동안 용체화처리 및 154℃에서 3시간동안 풀림처리 후 ASTM E8M 기준에 의해 측정된 6mm 두께에서 인장강도가 281 내지 298 Mpa이고, 항복강도가 162~172 Mpa이며, 신율이 5~8.5 % 일 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 상기 다이캐스팅용 알루미늄 합금을 이용한 자동차용 알루미늄 서브프레임에 관한 것이다.
본 발명의 다이캐스팅용 알루미늄 합금은 강도, 신율, 내구성 및 주조성이 모두 우수하여 자동차용 알루미늄 서브프레임에 바람직하게 적용될 수 있다. 상기 자동차용 알루미늄 서브프레임으로 제조방법은 특별한 제한이 없으나, 진공급탕식 다이캐스팅 주조공법이 바람직하게 적용될 수 있다.
구체예에서는 상기 합금조성을 갖는 합금을 용해하여 잉곳을 제조한다. 상기 잉곳은 고주파 유도 용해로를 이용하여 통상적인 용융 교반식 알루미늄 합금 제조 방법으로 제조할 수 있다. 상기 제조된 잉곳은 다시 보온로에서 용해하고 용탕을 650~750 ℃의 온도로 유지한 후에 다이캐스팅 장치를 이용하여 성형한다. 이때 용탕이 주입되는 금형의 내부와 그 경로를 진공상태로 유지시키고 기압차에 의해 용탕이 금형의 내부로 주입되도록 하여 용탕이 주입될 때 산소와의 접촉으로 인하여 발생되는 산화물이 금형으로 유입되는 것을 방지하도록 한다. 상기 진공상태는 20 mbar 내지 60 mbar 의 압력이 되도록 유지한다. 이와 같은 고진공으로 용탕을 주입함으로써, 내부의 기포결함을 억제하여 열처리 및 용접이 가능함을 물론 고인성의 알루미늄 서브프레임을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예
실시예 1~10
하기 표 1의 합금조성을 갖는 합금을 고주파 유도 용해로를 이용하여 20㎏ 중량의 잉곳을 제조한 후, 다시 보온로에서 용해하고 용탕을 700℃의 온도로 유지한 후에 다이캐스팅 장치를 이용하여 인장시험용 시험편을 주조하였다.
Al Si Fe Mn Mg Ti Sr Mo Zr Cu Ni Zn 불순물
실시예 1 88.18 9.83 0.57 0.17 0.27 0.11 0.02 0.12 0.09 0.21 0.08 0.25 0.1
2 87.72 10.24 0.54 0.21 0.28 0.12 0.02 0.16 0.13 0.19 0.08 0.21 0.1
3 87.94 10.12 0.46 0.23 0.27 0.12 0.02 0.15 0.12 0.18 0.08 0.21 0.1
4 87.75 10.23 0.57 0.15 0.27 0.11 0.02 0.16 0.15 0.15 0.11 0.23 0.1
5 88.00 10.04 0.49 0.16 0.27 0.17 0.02 0.17 0.13 0.15 0.07 0.23 0.1
6 87.73 10.16 0.59 0.21 0.28 0.16 0.02 0.17 0.12 0.16 0.08 0.22 0.1
7 87.55 10.35 0.59 0.22 0.27 0.17 0.02 0.19 0.12 0.14 0.08 0.20 0.1
8 87.56 10.27 0.62 0.22 0.28 0.17 0.02 0.17 0.12 0.16 0.09 0.22 0.1
9 87.96 9.97 0.46 0.23 0.29 0.17 0.02 0.20 0.13 0.17 0.10 0.21 0.1
10 88.18 9.85 0.51 0.19 0.27 0.15 0.02 0.19 0.11 0.15 0.08 0.21 0.1
(단위 중량%)
제조된 시편에 대하여 주조상태의 물성(표 2), 470℃에서 6시간동안 용체화처리 후 24시간 뒤 다시 177℃에서 5시간동안 풀림처리를 실시한 상태의 물성(표 3) 및 470℃에서 6시간동안 용체화처리 후 24시간 뒤 다시 154℃에서 3시간동안 풀림처리를 실시한 상태의 물성(표 4)에 대하여 측정하였으며, 각각 표 2~4에 나타내었다. 물성평가방법은 하기와 같다:
(1) 인장강도(Mpa): ASTM E8 규격에 준하여 6mm 두께 인장시편을 제작하고 자동신율계가 부착된 만능인장시험기를 이용하여 인장강도를 측정하였다. subsize specimen으로 표점거리25mm 를 사용하였다.
(2) 항복강도(Mpa) : 상기와 같은 방법으로 시험을 실시하여 오프셋방법으로 항복강도를 측정하였다.
(3) 신율 (%) : 상기와 같은 방법으로 시험을 실시하여 신율을 측정하였다.
(4) Modules (PSI) : 상기와 같은 방법으로 시험을 실시하여 모듈러스를 측정하였다.
(5) 록웰 경도(HRE) : ASTM E18-08b 규격에 준하여 록웰경도를 측정하였다.
인장강도
(Mpa)
항복강도
(Mpa)
신율 (%) Modules (PSI) 경도
(HRE)
실시예 1 275.1 106.9 6.3 9.4 74.0
실시예 2 280.6 111.0 8.5 10.2 74.1
실시예 3 266.8 106.2 5.9 10.0 73.2
실시예 4 276.5 103.4 6.2 10.7 74.4
실시예 5 276.5 105.5 6.6 10.5 74.8
실시예 6 274.4 110.3 7.4 9.4 73.8
실시예 7 284.1 109.6 9.0 11.4 73.8
실시예 8 266.8 110.3 5.0 11.9 73.8
실시예 9 270.3 106.9 5.5 10.8 73.8
실시예 10 271.0 105.5 5.7 11.0 73.6
평균 274.2 107.6 6.6 10.5 73.9
인장강도
(Mpa)
항복강도
(Mpa)
신율 (%) Modules (PSI) 경도
(HRE)
실시예 1 329.6 263.4 7.5 12.4 85.8
실시예 2 329.6 259.9 6.4 12.7 88.5
실시예 3 329.6 259.9 8.0 12.8 85.1
실시예 4 329.6 259.9 7.3 13.0 88.5
실시예 5 328.2 257.2 7.0 13.6 85.2
실시예 6 327.5 253.7 8.8 14.4 88.7
실시예 7 330.9 261.3 8.1 12.3 90.4
실시예 8 329.6 259.9 7.8 13.5 91.2
실시예 9 326.8 258.6 7.6 13.3 88.1
실시예 10 314.4 258.6 5.8 12.7 91.0
평균 327.6 259.2 7.4 13.1 88.3
인장강도
(Mpa)
항복강도
(Mpa)
신율 (%) Modules (PSI) 경도
(HRE)
실시예 1 286.8 162.0 11.6 12.0 77.3
실시예 2 297.9 171.7 12.4 13.0 80.3
실시예 3 292.3 166.9 13.4 13.0 78.1
실시예 4 291.6 166.2 13.1 12.8 78.9
실시예 5 281.3 162.7 10.9 13.6 78.5
실시예 6 283.4 164.1 10.3 12.8 75.1
실시예 7 291.0 169.6 10.8 13.1 77.9
실시예 8 291.6 167.5 10.5 12.4 80.0
실시예 9 286.1 163.4 12.1 12.3 75.6
실시예 10 286.1 168.9 12.9 12.1 77.0
평균 288.8 166.3 11.8 12.7 77.9
비교예 1~5
하기 표 5의 합금조성을 갖도록 변경한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 주조한 다음, 470℃에서 6시간동안 용체화처리 후 24시간 뒤 다시 177℃에서 5시간동안 풀림처리를 실시하여 물성을 측정하였다. 비교예 1-5간은 마그네슘 함량을 조정하고 다른 성분은 고정하였다. 인장강도, 항복강도 및 신율에 대해 상기의 방법과 동일하게 측정하였으며, 측정 결과는 표 6에 나타내었다.
Al Si Fe Mn Mg Ti Sr Cu Ni Zn 불순물
비교예 1 88.8 9.70 0.80 0.40 0.10 0.04 0.01 0.08 0.01 0.04 0.1
비교예 2 88.5 9.70 0.80 0.40 0.40 0.04 0.01 0.08 0.01 0.04 0.1
비교예 3 88.4 9.70 0.80 0.40 0.50 0.04 0.01 0.08 0.01 0.04 0.1
비교예 4 88.3 9.70 0.80 0.40 0.60 0.04 0.01 0.08 0.01 0.04 0.1
비교예 5 88.2 9.70 0.80 0.40 0.70 0.04 0.01 0.08 0.01 0.04 0.1
(단위 중량%)
인장강도(Mpa) 항복강도(Mpa) 신율 (%)
비교예 1 250 115 5.4
비교예 2 263 122 5.3
비교예 3 278 137 3.2
비교예 4 262 140 2.8
비교예 5 285 145 2.2
상기 표 2~6에 나타난 바와 같이 본 발명의 다이캐스팅용 알루미늄 합금은 인장강도, 항복강도, 신율, 모듈러스 및 경도에서 고르게 우수한 것을 확인할 수 있다. 이에 비해 본 발명의 조성을 벗어난 비교예 1~5에서는 인장강도, 항복강도 및 신율이 현저히 저하된 것을 알 수 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

Claims (8)

  1. 86 ~ 89 중량%의 알루미늄;
    9.7 ~ 10.7 중량%의 규소;
    0.45 ~ 0.7 중량%의 철;
    0.1 ~ 0.6 중량%의 망간;
    0.25 ~ 0.35 중량%의 마그네슘;
    0.1 ~ 0.2중량%의 티타늄;
    0.01 ~ 0.03 중량%의 스트론튬;
    0.05 ~ 0.3 중량%의 몰리브덴; 및
    0.05 ~ 0.2 중량%의 지르코늄;
    을 포함하고 나머지 불가피한 불순물을 포함하며,
    470℃에서 6시간 동안 용체화 처리 및 177℃에서 5시간 동안 풀림 처리 후 ASTM E8 규격에 준하여 측정된 인장강도가 310 내지 340 Mpa이고, 항복강도가 250 ~ 270 Mpa이며, 신율이 5 ~ 8.5 %인 것을 특징으로 하는 다이캐스팅용 알루미늄 합금.
  2. 제1항에 있어서, 상기 알루미늄 합금은 구리, 니켈 및 아연 중 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅용 알루미늄 합금.
  3. 제2항에 있어서, 상기 구리는 0 초과 0.25 중량% 이하로 포함되며, 상기 니켈은 0 초과 0.25 중량% 이하, 상기 아연은 0 초과 0.5 중량% 이하로 포함되는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅용 알루미늄 합금.
  4. 제1항에 있어서, 상기 다이캐스팅용 알루미늄 합금은 주조 상태에서 ASTM E8 규격에 준하여 측정된 인장강도가 265 내지 290 Mpa이고, 항복강도가 100~115 Mpa이며, 신율이 5~8.5 % 인 것을 특징으로 하는 다이캐스팅용 알루미늄 합금.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 다이캐스팅용 알루미늄 합금은 470℃에서 6시간동안 용체화처리 및 154℃에서 3시간동안 풀림처리 후 ASTM E8 규격에 준하여 측정된 인장강도가 280 내지 300 Mpa이고, 항복강도가 160~175 Mpa이며, 신율이 5~8.5 % 인 것을 특징으로 하는 다이캐스팅용 알루미늄 합금.
  7. 제1항 내지 제4항 및 제6항 중 어느 한 항의 다이캐스팅용 알루미늄 합금을 이용한 자동차용 알루미늄 서브프레임.
  8. 제7항에 있어서, 상기 알루미늄 서브프레임은 진공급탕식 고진공다이캐스팅 주조공법으로 성형하여 제조된 것을 특징으로 하는 자동차용 알루미늄 서브프레임.
KR1020110026957A 2011-03-25 2011-03-25 다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 이를 이용한 자동차용 알루미늄 서브프레임 KR101380935B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110026957A KR101380935B1 (ko) 2011-03-25 2011-03-25 다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 이를 이용한 자동차용 알루미늄 서브프레임

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110026957A KR101380935B1 (ko) 2011-03-25 2011-03-25 다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 이를 이용한 자동차용 알루미늄 서브프레임

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120108727A KR20120108727A (ko) 2012-10-05
KR101380935B1 true KR101380935B1 (ko) 2014-04-07

Family

ID=47280295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110026957A KR101380935B1 (ko) 2011-03-25 2011-03-25 다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 이를 이용한 자동차용 알루미늄 서브프레임

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101380935B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210100484A (ko) 2020-02-06 2021-08-17 주식회사 에스피텍 실리콘과 아연이 첨가된 고강도 다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 그 제조방법

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3044326B1 (fr) * 2015-12-01 2017-12-01 Constellium Neuf-Brisach Tole mince a haute rigidite pour carrosserie automobile
KR101723587B1 (ko) * 2016-04-14 2017-04-06 (주)씨앤지 자동차용 알루미늄부품 제조방법 및 이에 의해 제조된 자동차용 알루미늄부품
KR20180070406A (ko) 2016-12-16 2018-06-26 엘지전자 주식회사 다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 다이캐스팅 주물
CN112853170A (zh) * 2021-01-05 2021-05-28 华劲新材料研究院(广州)有限公司 一种高强高韧铝合金及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004225160A (ja) 2003-01-23 2004-08-12 Aluminium Rheinfelden Gmbh 鋳造合金
JP2006016693A (ja) 2004-06-29 2006-01-19 Aluminium Rheinfelden Gmbh アルミニウムダイカスト合金

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004225160A (ja) 2003-01-23 2004-08-12 Aluminium Rheinfelden Gmbh 鋳造合金
JP2006016693A (ja) 2004-06-29 2006-01-19 Aluminium Rheinfelden Gmbh アルミニウムダイカスト合金
KR20060046361A (ko) * 2004-06-29 2006-05-17 알루미늄 라인펠덴 게엠베하 알루미늄 다이캐스팅 합금

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210100484A (ko) 2020-02-06 2021-08-17 주식회사 에스피텍 실리콘과 아연이 첨가된 고강도 다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120108727A (ko) 2012-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102597784B1 (ko) 다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 그 제조방법, 다이캐스팅 방법
US9322086B2 (en) Aluminum pressure casting alloy
CN102796925B (zh) 一种压力铸造用的高强韧压铸铝合金
EP2471967B1 (en) Method for obtaining improved mechanical properties in recycled aluminium castings free of platelet-shaped beta-phases
KR101133103B1 (ko) 다이캐스팅용 고강도 알루미늄 합금
EP3121302A1 (en) Aluminum alloy for die casting, and die-cast aluminum alloy using same
KR101380935B1 (ko) 다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 이를 이용한 자동차용 알루미늄 서브프레임
KR101545970B1 (ko) 고강도 및 고열전도도를 동시에 나타내는 다이캐스팅용 Al-Zn 합금
TW201925489A (zh) 用於成形一體型圓形防爆閥之電池蓋用鋁合金板及其製造方法
TWI700850B (zh) 用於成形一體型防爆閥的電池蓋用鋁合金板及其製造方法
KR100978558B1 (ko) 고강도 알루미늄-마그네슘계 합금 제조방법
TWI723464B (zh) 用於成形一體型防爆閥之電池蓋用鋁合金板及其製造方法
KR101567094B1 (ko) 주조 단조용 알루미늄 합금, 현가장치용 주조 단조품 및 이를 제조하는 방법
EP2865774B1 (en) Aluminium casting alloy
TWI704234B (zh) 用於成形一體型防爆閥的電池蓋用鋁合金板及其製造方法
US20210180159A1 (en) Aluminum alloy for die casting and method of manufacturing cast aluminum alloy using the same
KR101603424B1 (ko) 주단조용 알루미늄 합금 및 이를 이용한 자동차 샤시구조 부품의 제조방법
KR20200048518A (ko) 400MPa급 고강도 전신재 알루미늄 합금 및 이에 대한 제조방법
KR101274089B1 (ko) 주조성이 우수한 다이캐스팅용 고강도 알루미늄 합금
JPH09143605A (ja) 強度、靭性に優れた高圧鋳造アルミニウム合金およびその製造方法
EP2865772A1 (en) Aluminium casting alloy
KR102602980B1 (ko) 다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 이를 이용한 알루미늄 합금 주조물 제조방법
KR102539804B1 (ko) 알루미늄 합금 및 이의 제조방법
KR20120129458A (ko) 박육 제품용 고강도 다이캐스팅 알루미늄 합금
EP2865773A1 (en) Aluminium casting alloy

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
N231 Notification of change of applicant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161222

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171222

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181226

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191219

Year of fee payment: 7