KR101628537B1 - High elasticity and strength aluminum alloy and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 고탄성 고강도 알루미늄 합금 및 그 제조 방법은, wt%로, Si: 5~13%, Ti: 3.5~5%, B: 1~1.4%, 잔부 Al 및 불가피한 불순물을 포함하고, Ti:B가 3.5~5:1인 알루미늄 용탕을 제조하는 단계 및 알루미늄 용탕을 5℃/s 이상으로 냉각하여 응고시키는 단계를 포함한다.A high-elasticity high-strength aluminum alloy according to the present invention comprises 5 to 13% of Si, 3.5 to 5% of Ti, 1 to 1.4% of B, balance Al and unavoidable impurities, B of 3.5 to 5: 1, and cooling the aluminum melt to 5 DEG C / s or higher to solidify the molten aluminum.

Description

고탄성 고강도 알루미늄 합금 및 그 제조 방법{HIGH ELASTICITY AND STRENGTH ALUMINUM ALLOY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a high-elasticity high-strength aluminum alloy and a method of manufacturing the same. BACKGROUND ART [0002]

본 발명은 고탄성 고강도 알루미늄 합금 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 Al-Si-Ti-B계 고탄성 고강도 알루미늄 합금 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high-elasticity high-strength aluminum alloy and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a high-elasticity, high-strength aluminum alloy of Al-Si-Ti-B system and a manufacturing method thereof.

Al-Si 기반의 합금, 그 중에서도 특히 Si을 12%(wt%, 이하 wt 생략) 첨가한 Al-12%Si 합금은, 융점이 낮기 때문에 주조용 합금으로 널리 사용되고 있다. 일반적으로 합금을 냉각하여 응고시킬 때, 가장 낮은 온도에서 상변화(액상 → 고상)가 일어나는 조성을 공정 조성이라 한다.Al-Si-based alloys, particularly Al-12% Si alloys to which 12% (wt%, wt% or less) of Si is added are widely used as casting alloys because of their low melting point. In general, when the alloy is cooled and solidified, a composition in which a phase change (liquid phase → solid phase) occurs at the lowest temperature is referred to as a process composition.

Al-12%Si 조성이 바로 공정 조성에 해당된다. Al-12%Si 기반의 ADC12 합금에 5%Ti 및 1%B을 첨가하면, Al3Ti, TiB2, AlB2 등의 강화상이 형성되어 탄성이 최대 90GPa까지 증가하게 된다. 그러나 알루미늄 합금에 Ti 및 B 등의 합금 원소가 첨가 될 경우, 합금의 응고 특성이 변화될 수 있다. 응고 특성이 변화된다는 것은, 합금의 융점과 응고 속도(합금이 냉각되는 속도)에 변화가 생기며, 이러한 변화는 합금의 조직 및 기계적 특성을 변화시키는 요인이 된다. 현재까지는 합금 원소의 첨가에 따른 합금의 응고 특성을 예측할 수 없어 Try & Error 방식으로 합금 개발을 해왔지만, 이러한 방식은 비용과 시간이 많이 소요된다는 문제가 있었다. 그러나 최근 합금의 물성 및 물리적 특성을 예측할 수 있는 기술이 발달되어 열역학 기반의 소프트웨어를 활용하여 합금의 특성을 예측하고, 이를 기반으로 합금 개발을 함으로써, 비용 및 시간을 절약할 수 있게 되었다. 이러한 시뮬레이션을 통해 평형 상태도, 합금의 물성 및 물리적 특성 예측이 가능하다. 특히, 평형 상태도 예측을 기반으로 합금의 응고 특성을 예측함으로써, 합금의 활용 방안 또한 한정할 수 있다. 특히, 냉각속도 예측 및 실험으로 신합금의 물성 향상을 기대할 수 있다.The Al-12% Si composition corresponds directly to the process composition. The addition of 5% Ti and 1% B to the Al12-Si-based ADC12 alloy results in a strengthened phase such as Al3Ti, TiB2 and AlB2, increasing the elasticity up to 90 GPa. However, when alloying elements such as Ti and B are added to the aluminum alloy, the solidification characteristics of the alloy may be changed. Changes in the solidification properties result in changes in the melting point and solidification rate of the alloy (the rate at which the alloy is cooled), which changes the texture and mechanical properties of the alloy. Until now, the coagulation characteristics of alloys due to the addition of alloying elements can not be predicted, so we have tried to develop alloys by Try & Error method, but this method has a problem that it is expensive and time consuming. However, recently, technology for predicting physical properties and physical properties of alloys has been developed, and it has been possible to save cost and time by using alloying based on the prediction of characteristics of alloys by utilizing thermodynamic based software. These simulations can be used to predict the equilibrium state, physical properties and physical properties of the alloy. Especially, by predicting the solidification characteristics of the alloy based on the equilibrium state prediction, the utilization of the alloy can also be limited. Especially, the improvement of physical properties of new alloys can be expected by prediction and experiment of cooling rate.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 냉각 속도를 제어하여 강도와 탄성을 향상시킬 수 있는 고탄성 고강도 알루미늄 합금 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a high-elasticity high-strength aluminum alloy capable of improving strength and elasticity by controlling a cooling rate, and a method for manufacturing the same.

위 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 고탄성 고강도 알루미늄 합금 제조 방법은, wt%로, Si: 5~13%, Ti: 3.5~5%, B: 1~1.4%, 잔부 Al 및 불가피한 불순물을 포함하고, Ti:B가 3.5~5:1인 알루미늄 용탕을 제조하는 단계 및 알루미늄 용탕을 5℃/s 이상으로 냉각하여 응고시키는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, a method of manufacturing a high-elasticity high-strength aluminum alloy according to an embodiment of the present invention comprises: 5 to 13% of Si, 3.5 to 5% of Si, 1 to 1.4% of B, A step of producing an aluminum molten metal containing inevitable impurities and having a ratio of Ti: B of 3.5 to 5: 1, and a step of cooling the molten aluminum to 5 DEG C / s or higher and solidifying.

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상기 응고시키는 단계는, 760℃ 이하에서 응고가 시작되고, 250℃ 이상에서 응고가 종료되는 것을 특징으로 한다.The solidifying step is characterized in that solidification starts at 760 ° C or lower and solidification ends at 250 ° C or higher.

상기 응고시키는 단계는, TiB2 및 Al3Ti의 탄성 강화상이 형성되는 것을 특징으로 한다.The solidifying step is characterized in that an elastic reinforcing phase of TiB 2 and Al 3 Ti is formed.

위 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 고탄성 고강도 알루미늄 합금은, wt%로, Si: 5~13%, Ti: 3.5~5%, B: 1~1.4%, 잔부 Al 및 불가피한 불순물을 포함하고, Ti:B가 3.5~5:1인 것을 특징으로 하는 알루미늄 용탕을 5℃/s 이상으로 냉각하여 제조된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a high-elasticity high strength aluminum alloy according to an embodiment of the present invention comprises 5 to 13% of Si, 3.5 to 5% of Ti, 1 to 1.4% of B, 1 to 1.4% of Si, , And Ti: B is 3.5 to 5: 1, and the aluminum melt is cooled to 5 DEG C / s or more.

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분율로, TiB2: 3% 이상, Al3Ti: 2% 이상의 탄성 강화상이 형성된 것을 특징으로 한다.By mass of TiB 2 : 3% or more, and Al 3 Ti: 2% or more.

항복강도가 200MPa 이상이고, 결정립 크기가 10㎛ 미만인 것을 특징으로 한다.A yield strength of 200 MPa or more, and a grain size of less than 10 mu m.

본 발명에 의한 고탄성 고강도 알루미늄 합금 및 그 제조 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.The high-elasticity high strength aluminum alloy according to the present invention and the manufacturing method thereof have the following effects.

첫째, 냉각 속도의 제어를 통해 강성과 탄성을 최대화시킬 수 있다.First, the stiffness and elasticity can be maximized by controlling the cooling rate.

둘째, 특정 조성에서의 물성을 최대화시킬 수 있다.Second, the physical properties of a specific composition can be maximized.

도 1은 ADC12 합금의 상태도 시뮬레이션,
도 2는 ADC12-5Ti-1B 합금의 상태도 시뮬레이션,
도 3은 ADC12 합금과 ADC12-5Ti-1B 합금의 공정 조성을 비교한 상태도,
도 4는 ADC12 합금과 ADC12-5Ti-1B 합금의 냉각속도에 따른 온도 변화를 비교한 그래프,
도 5는 ADC12 합금과 ADC12-5Ti-1B 합금의 응고 과정의 액상 분율을 비교한 그래프,
도 6은 ADC12 합금과 ADC12-5Ti-1B 합금의 냉각속도 변환점에서의 액상 분율을 비교한 그래프,
도 7은 ADC12 합금과 ADC12-5Ti-1B 합금의 냉각속도에 따른 물성 변화를 나타낸 표,
도 8은 Ti:B 비율이 6 이상일 경우 유동성이 부족하여 제대로 주조되지 않는 상태를 나타낸 사진,
도 9는 ADC12 합금과 ADC12-5Ti-1B 합금의 주조성이 동등한 것을 나타낸 사진,
도 10은 Ti의 함량에 따른 강화상의 생성량과 탄성계수, 융점을 비교한 표이다.
1 shows the state diagram of the ADC12 alloy,
Figure 2 shows the state diagram of the ADC12-5Ti-1B alloy,
Figure 3 is a comparison of the process compositions of the ADC12 alloy and the ADC12-5Ti-1B alloy,
FIG. 4 is a graph comparing temperature changes of the ADC12 alloy and the ADC12-5Ti-1B alloy according to cooling rates,
5 is a graph comparing the liquid fraction of the ADC12 alloy and the ADC12-5Ti-1B alloy in the solidification process,
6 is a graph comparing the liquid fraction at the cooling rate conversion point of the ADC12 alloy and the ADC12-5Ti-1B alloy,
7 is a table showing changes in physical properties of ADC12 alloy and ADC12-5Ti-1B alloy with respect to cooling rate,
FIG. 8 is a photograph showing a state in which the castability is poor due to lack of fluidity when the Ti: B ratio is 6 or more,
9 is a photograph showing that the main composition of the ADC12 alloy and the ADC12-5Ti-1B alloy is equivalent,
10 is a table comparing the amount of reinforcing sheet produced, the modulus of elasticity, and the melting point according to the content of Ti.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified, and that other specific features, regions, integers, steps, operations, elements, components, and / And the like.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Commonly used predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 고탄성 고강도 알루미늄 합금 및 그 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다.
Hereinafter, a high-elasticity high-strength aluminum alloy according to a preferred embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, ADC12 합금과 ADC12-5Ti-1B 합금의 상태도에서 볼 수 있는 공정조성, 즉 융점이 가장 낮은 조성은 각각 ADC12이 약 12%Si이고, ADC12-5Ti-1B이 약 14%Si이다. 따라서 ADC12 합금이 공정조성인 12%Si에서 ADC12-5Ti-1B 합금은 아공정 조성이 된다.As shown in FIGS. 1, 2 and 3, the process composition, that is, the lowest melting point composition in the state diagram of the ADC12 alloy and the ADC12-5Ti-1B alloy is about 12% Si, 5Ti-1B is about 14% Si. Thus, the ADC12-5Ti-1B alloy is a sub-process composition in the 12% Si process where the ADC12 alloy is the process composition.

도 4에 도시된 바와 같이, 3℃/s 이하의 냉각속도일 때에는 ADC12 합금과 ADC12-5Ti-1B 합금의 응고 시작 시점과 종료 시점이 유사하지만, 5℃/s 이상의 냉각속도일 때에는 ADC12 합금에 비해 ADC12-5Ti-1B 합금의 응고 시작 시점과 종료 시점이 빠른 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 4, when the cooling rate is 3 ° C / s or lower, the coagulation starting time and the finishing point of the ADC12 alloy and the ADC12-5Ti-1B alloy are similar, but when the cooling rate is 5 ° C / The ADC12-5Ti-1B alloy has a faster start and end point of solidification.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, ADC12 합금과 ADC12-5Ti-1B 합금의 응고 중 온도 변화가 크지 않은 구간에서, ADC12 합금에 비해 ADC12-5Ti-1B 합금의 응고중 액상의 분율이 낮아지는 것을 알 수 있는데, 이는 ADC12-5Ti-1B 합금이 아공정 조성에서 응고되는 것을 뜻하며, 이렇게 응고되는 과정 중에 강화상이 많이 생성되는 것을 나타내는 것이다.As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the ADC12-5Ti-1B alloy has a lower liquid fraction during the solidification of the ADC12-5Ti-1B alloy than the ADC12 alloy during the period when the temperature change during the solidification of the ADC12 alloy and the ADC12-5Ti- Which means that the ADC12-5Ti-1B alloy solidifies in the sub-process composition, indicating that a lot of the strengthened phase is formed during the solidification process.

도 7에 도시된 바와 같이, 기존의 ADC12 합금에 비해 ADC12-5Ti-1B 합금의 경우 냉각속도에 따른 물성의 차이가 보다 커지는 것을 알 수 있다. ADC12-5Ti-1B는 냉각 속도가 빨라짐에 따라 항복강도가 높아지고, 결정립이 미세화되는 것을 알 수 있다. 즉, 물성의 냉각속도에 대한 의존도가 높으며, 물성을 향상시키기 위해서는 빠른 냉각 속도가 요구되는 것이다.As shown in FIG. 7, it can be seen that, in the case of the ADC12-5Ti-1B alloy, the difference in physical properties according to the cooling rate is larger than that of the conventional ADC12 alloy. The ADC12-5Ti-1B exhibits higher yield strength and crystal grain refinement as the cooling rate increases. That is, the dependency of the physical properties on the cooling rate is high, and a rapid cooling rate is required to improve the physical properties.

도 8은 Ti:B의 비율이 6:1인 ADC12-6Ti-1B 합금의 알루미늄 용탕을 이용하여 주조시, 금형에 제대로 충진되지 못하는 문제를 나타내는 사진이고, 도 9는 ADC12-5Ti-1B 합금이 ADC12 합금과 동등한 수준의 주조성, 즉 유동성을 가지는 것을 나타내는 사진이다.FIG. 8 is a photograph showing a problem that the molten aluminum of the ADC12-6Ti-1B alloy having a ratio of Ti: B of 6: 1 can not be properly filled in a mold during casting. FIG. ADC12 alloy, that is, the fluidity.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, Ti:B의 비율이 5:1을 초과할 경우 주조성의 문제가 발생하기 때문에 Ti의 과량 함유는 바람직하지 않은 것이다.As shown in FIG. 8 and FIG. 9, if the ratio of Ti: B exceeds 5: 1, there arises a problem of casting, and thus an excessive amount of Ti is undesirable.

도 10에 도시된 바와 같이, Ti의 함량은 탄성계수에 직접적인 영향을 미치지만, 과량 함유될 경우 융점이 지나치게 상승하여 상술한 주조성 문제가 발생하게 되는 것이다.
As shown in FIG. 10, the content of Ti directly affects the modulus of elasticity, but when it is contained in an excess amount, the melting point is excessively increased, and the casting problem described above occurs.

고탄성 고강도 알루미늄 합금 제조 방법은, 알루미늄 용탕을 5℃/s 이상으로 냉각하여 응고시키는 단계를 포함한다.The method for producing a high-elasticity high-strength aluminum alloy includes a step of cooling the molten aluminum at 5 DEG C / s or more and solidifying it.

순물질의 융점은 일정하여 특정 온도에서 응고가 시작되고 종료되지만, 합금과 같은 혼합물의 융점은 그 조성에 따라 달라지고, 응고의 시작 온도와 종료 온도 역시 일정 범위를 가지게 된다.The melting point of the pure material is constant and the solidification starts and ends at a certain temperature. However, the melting point of the mixture such as the alloy varies depending on the composition thereof, and the starting and ending temperatures of the solidification also have a certain range.

냉각 속도를 5℃/s 이상으로 할 경우, 냉각 속도가 3℃/s 이하로 느릴 때에 비해 강화상의 생성량이 늘어나고, 같은 온도에서도 응고되는 양이 더 많아지게 된다. 이는 후술할 항복강도 및 결정립의 크기에 영향을 미치게 되는데, 소규모의 결정핵이 대량으로 발생하면서 각각의 결정립의 성장을 억제하고, 미세화된 결정립을 기반으로 항복강도가 높아지는 것이다. 또한, 역시 후술할 조성에 의해, 탄성을 향상시킬 수 있는 탄성 강화상인 TiB2 및 Al3Ti이 형성되어 탄성계수가 높아지게 된다.When the cooling rate is 5 占 폚 / s or more, the amount of the reinforcing sheet to be formed is increased and the amount of solidifying at the same temperature is greater than when the cooling rate is slower than 3 占 폚 / s. This affects the yield strength and the grain size, which will be described later. The growth of each crystal grain is suppressed while a small amount of crystal nuclei are generated in a large amount, and the yield strength is increased based on the finer crystal grains. Also, TiB 2 and Al 3 Ti, which are elastic strengthening phases capable of improving elasticity, are formed by the composition to be described later, so that the elastic modulus is increased.

응고시키는 단계 이전에, wt%로, Si: 5~13%, Ti: 3.5~5%, B: 1~1.4%, 잔부 Al 및 불가피한 불순물을 포함하고, Ti:B가 3.5~5:1인 알루미늄 용탕을 제조하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.B: 3.5 to 5: 1, B: 1 to 1.4%, balance Al and unavoidable impurities, and Ti: B is 3.5 to 5: 1 It is preferable to further include a step of producing an aluminum molten metal.

Ti:B 조성비가 5:1 초과이거나 Ti의 함량이 5% 초과일 경우, 합금의 용융 온도가 상승되어 실제 주조에 적용할 때 유동성의 문제가 발생한다. 이는 용탕이 형틀 내부를 완전히 채우지 못 한 상태로 굳어버리는 문제를 일으키는 원인이 된다. 반면 Ti:B의 조성비가 3.5 미만이거나 Ti의 함량이 3.5% 미만일 경우, 합금 내부에 탄성 강화상인 Al3Ti이 형성되지 않기 때문에 탄성의 향상이 미미해지게 된다. B은 탄성 강화상인 TiB2의 형성을 위해 필요하나, 과량 함유될 경우 상술한 주조시의 유동성 문제가 발생하기 때문에 상한을 1.4%로 제한한다.When the composition ratio of Ti: B is more than 5: 1 or the content of Ti is more than 5%, the melting temperature of the alloy is increased and a problem of fluidity occurs when it is applied to an actual casting. This causes the problem that the molten metal solidifies in a state in which the mold is not completely filled. On the other hand, when the composition ratio of Ti: B is less than 3.5 or the content of Ti is less than 3.5%, Al 3 Ti, which is an elastic strengthening phase, is not formed in the alloy. B is necessary for the formation of TiB 2 , which is an elastic strengthening phase, but limits the upper limit to 1.4% because of the above-mentioned problem of fluidity during casting when an excessive amount is contained.

Si가 공정 조성보다 낮은 함량을 가질 때 Si의 함량이 높아질수록 응고하는데 필요한 시간이 증가한다. 이때 공정 조성이란 Si가 12% 포함된 알루미늄 합금으로, 융점이 가장 낮은 조성을 뜻한다. 이를 기준으로 하여, 공정 조성보다 Si 함량이 낮은 합금 중에서 Si의 함량이 높아질수록 응고가 종료되기까지 더 많은 온도 하강과 이에 필요한 시간이 소모된다. 이는 즉 응고가 종료되는 온도가 낮아진다는 것을 뜻한다.When the content of Si is lower than that of the process composition, the time required for solidification increases as the content of Si increases. At this time, the process composition means an aluminum alloy containing 12% Si and having the lowest melting point. As a result, the higher the content of Si in the alloy having lower Si content than the process composition, the more the temperature decrease and the time required until the coagulation is completed is consumed. This means that the temperature at which the solidification ends is lowered.

응고시키는 단계는, 760℃ 이하에서 응고가 시작되고, 250℃ 이상에서 응고가 종료되는 것을 특징으로 한다.The solidifying step is characterized in that solidification starts at 760 캜 or lower and solidification ends at 250 캜 or higher.

일반적으로 사용하는 주조용 알루미늄 용탕의 온도는 약 800℃ 정도이다. 따라서 760℃ 이하에서 응고가 시작하는 것은 주조에 사용하기 적합한 물성인 것을 나타낸다. 또한 250℃ 이상에서 응고가 종료되는 것은, 5℃/s의 속도로 냉각할 때 응고 시작에서 종료까지 약 102초 소요되어 2분 이내에 형상 주조를 완료할 수 있어 대량생산에 적합하다.The temperature of aluminum melt for casting generally used is about 800 ° C. Therefore, the fact that solidification starts at 760 ° C or lower indicates that the material is suitable for casting. Also, the termination of the solidification at 250 ° C or more is about 102 seconds from the start of solidification to the completion of solidification when cooled at a rate of 5 ° C / s, and the casting can be completed within 2 minutes, which is suitable for mass production.

응고시키는 단계는, TiB2 및 Al3Ti의 탄성 강화상이 형성되는 것을 특징으로 한다.The coagulating step is characterized in that an elastic reinforcing phase of TiB 2 and Al 3 Ti is formed.

상술한대로, Ti와 B의 함량에 따라 TiB2와 Al3Ti의 형성 유무가 결정된다. 이들은 탄성을 향상시키는 주요 강화상이기 때문에 반드시 형성되어야 한다.
As described above, the presence or absence of TiB 2 and Al 3 Ti is determined depending on the contents of Ti and B. They must be formed because they are the main reinforcing phases for improving elasticity.

고탄성 고강도 알루미늄 합금은, 알루미늄 용탕을 5℃/s 이상으로 냉각하여 제조된다. 그 조성은, wt%로, Si: 5~13%, Ti: 3.5~5%, B: 1~1.4%, 잔부 Al 및 불가피한 불순물을 포함하고, Ti:B의 비율이 3.5~5:1이다.The high-elasticity high-strength aluminum alloy is produced by cooling the molten aluminum at 5 ° C / s or higher. The composition contains 5 to 13% of Si, 3.5 to 5% of Ti, 1 to 1.4% of B, balance Al and unavoidable impurities, and the ratio of Ti: B is 3.5 to 5: 1 in terms of wt% .

이에 대한 상세한 설명은 상술한 고탄성 고강도 알루미늄 합금 제조 방법의 설명으로 갈음한다.A detailed description thereof is omitted in the description of the above-described method of manufacturing a high-elasticity high-strength aluminum alloy.

분율로, TiB2: 3% 이상, Al3Ti: 2% 이상의 탄성 강화상이 형성되고, 항복강도가 200MPa 이상이며, 결정립 크기가 10㎛ 미만인 것이 바람직하다.It is preferable that an elastic strengthening phase of TiB 2 : 3% or more and Al 3 Ti: 2% or more is formed, the yield strength is 200 MPa or more, and the grain size is less than 10 탆.

냉각 속도가 빠르기 때문에 결정립이 성장하기 전에 응고가 종료된다. 따라서 결정립의 크기가 10㎛ 미만이 되고, 이렇게 미세화된 결정립에 의해 항복강도가 200MPa 이상으로 강화된다. 또한 탄성계수가 80GPa 이상이 되기 위해서는 TiB2의 분율이 3% 이상, Al3Ti의 분율이 2% 이상이 되어야 한다.
Since the cooling rate is fast, the solidification ends before the crystal grains grow. Therefore, the size of the crystal grains is less than 10 mu m, and the yield strength is strengthened to 200 MPa or more by the thus-refined crystal grains. In order for the elastic modulus to be 80 GPa or more, the fraction of TiB 2 should be 3% or more and the fraction of Al 3 Ti should be 2% or more.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention .

Claims (8)

wt%로, Si: 5~13%, Ti: 3.5~5%, B: 1~1.4%, 잔부 Al 및 불가피한 불순물을 포함하고, Ti:B가 3.5~5:1인 알루미늄 용탕을 제조하는 단계; 및
알루미늄 용탕을 5℃/s 이상으로 냉각하여 응고시키는 단계;를 포함하는, 고탄성 고강도 알루미늄 합금 제조 방법.
a step of producing an aluminum molten metal containing 5 to 13% of Si, 3.5 to 5% of Ti, 1 to 1.4% of B, 1 to 1.4% of Si and the balance Al and unavoidable impurities and having a Ti: B ratio of 3.5 to 5: ; And
And cooling the aluminum molten metal to 5 占 폚 / s or higher to solidify the molten aluminum alloy.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 응고시키는 단계는, 760℃도 이하에서 응고가 시작되고, 250℃도 이상에서 응고가 종료되는 것을 특징으로 하는, 고탄성 고강도 알루미늄 합금 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the solidifying step starts solidification at a temperature of 760 DEG C or lower and ends solidification at a temperature of 250 DEG C or higher.
청구항 1에 있어서,
상기 응고시키는 단계는, TiB2 및 Al3Ti의 탄성 강화상이 형성되는 것을 특징으로 하는, 고탄성 고강도 알루미늄 합금 제조 방법.
The method according to claim 1,
Step, TiB 2 and Al 3 Ti of the manufacturing method in that the elastic reinforcement image is formed, characterized in, highly elastic high strength aluminum alloy to the solidification.
wt%로, Si: 5~13%, Ti: 3.5~5%, B: 1~1.4%, 잔부 Al 및 불가피한 불순물을 포함하고, Ti:B가 3.5~5:1인 것을 특징으로 하는 알루미늄 용탕을 5℃/s 이상으로 냉각하여 제조된 것을 특징으로 하는, 고탄성 고강도 알루미늄 합금
, and the balance aluminum and inevitable impurities, and Ti: B is 3.5 to 5: 1 in terms of wt%, Si: 5 to 13%, Ti: 3.5 to 5%, B: Is cooled to 5 DEG C / s or higher. The high-elasticity high-strength aluminum alloy
삭제delete 청구항 5에 있어서,
분율로, TiB2: 3% 이상, Al3Ti: 2% 이상의 탄성 강화상이 형성된 것을 특징으로 하는, 고탄성 고강도 알루미늄 합금.
The method of claim 5,
By mass of TiB 2 : 3% or more, and Al 3 Ti: 2% or more.
청구항 5 또는 7에 있어서,
항복강도가 200MPa 이상이고, 결정립 크기가 10㎛ 미만인 것을 특징으로 하는, 고탄성 고강도 알루미늄 합금.
The method according to claim 5 or 7,
A yield strength of 200 MPa or more, and a grain size of less than 10 mu m.
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