KR102205940B1

KR102205940B1 - 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법 및 액상 소결 알루미늄 합금 부재

Info

Publication number: KR102205940B1
Application number: KR1020167007109A
Authority: KR
Inventors: 리에 스즈키; 신이치로 시게즈미; 도시히코 가지
Original assignee: 스미또모 덴꼬 쇼오께쯔 고오낑 가부시끼가이샤
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2014-09-04
Publication date: 2021-01-20
Also published as: DE112014004400T5; WO2015045780A1; JP6132100B2; JP2015067843A; KR20160063328A; CN105579168A; US10427216B2; US20160214174A1; CN105579168B

Abstract

Si, Mg, Cu 및 Zn에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 함유하며, 잔부가 Al 및 불가피한 불순물로 이루어지는 알루미늄 합금 분말을 포함하는 원료 분말을 성형하여 성형체로 하는 성형 공정과, 상기 성형체에 액상 소결을 실시하여 소결체로 하는 소결 공정과, 상기 소결체에 열 처리를 실시하여 연화재로 하는 연화 공정과, 상기 연화재에 사이징을 실시하여 교정재로 하는 교정 공정과, 상기 교정재에 열 처리를 실시하여 석출물이 석출된 시효재로 하는 시효 공정을 구비하는 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법이 개시된다.

Description

액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법 및 액상 소결 알루미늄 합금 부재{METHOD FOR PRODUCING LIQUID PHASE SINTERED ALUMINUM ALLOY MEMBER, AND LIQUID PHASE SINTERED ALUMINUM ALLOY MEMBER}

본 발명은 여러 가지의 기계 부품 등에 알맞은 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법 및 액상 소결 알루미늄 합금 부재에 관한 것이다. 특히, 고강도이며, 또한 치수 정밀도가 우수한 액상 소결 알루미늄 합금 부재를 효율적으로 얻을 수 있는 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법에 관한 것이다.

자동차, OA 기기, 가정용 전기 제품이라고 하는 여러 가지 분야의 기계 부품에, 소결 부재가 이용되고 있다. 소결 부재는, 강도나 내마모성이라고 하는 기계적 특성이 우수한 데다가, 최종 제품 형상에 가까운 것을 제조할 수 있기 때문에, 복잡한 3차원 형상의 제품의 소재에 적합하다.

기계 부품의 경량화에 따라, 보다 경량의 소재에 의한 소결 부재가 요구되고 있으며, 알루미늄 합금을 이용한 재료가 제안된다. 예컨대, 특허문헌 1에는, 알루미늄 합금에 경질 입자를 첨가하여, 강도와 내마모성의 양립을 목표로 한 액상 소결 알루미늄 합금이 개시되어 있다. 이 액상 소결 알루미늄 합금은, 알루미늄 합금 분말과 경질 입자를 혼합한 혼합 분말을 성형하여 성형체로 하며, 이 성형체에 액상 소결을 실시하여 소결체로 하고, 소결체에 사이징(sizing) 및 열 처리를 더 실시하여 얻어진다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2009-242883호 공보

그러나, 전술한 기술에서는, 액상 소결 알루미늄 합금의 소결체에 대하여, 먼저 사이징을, 이후에 열 처리를 행하고 있으며, 소결체에 대해서는 치수 정밀도에 관해서, 그 제조 방법에 대해서는 생산성의 향상에 관해서, 추가적인 개선의 여지가 있다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적 중 하나는, 고강도이며, 또한 치수 정밀도가 우수한 액상 소결 알루미늄 합금 부재를 효율적으로 얻을 수 있는 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법을 제공하는 것에 있다. 또한, 본 발명의 별도의 목적은, 고강도이며, 또한 치수 정밀도가 우수한 액상 소결 알루미늄 합금 부재를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법은, 이하의 공정을 포함한다.

(A) Si, Mg, Cu 및 Zn에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 함유하며, 잔부가 Al 및 불가피한 불순물로 이루어지는 알루미늄 합금 분말을 포함하는 원료 분말을 성형하여 성형체로 하는 성형 공정.

(B) 상기 성형체에 액상 소결을 실시하여 소결체로 하는 소결 공정.

(C) 상기 소결체에 열 처리를 실시하여 연화재로 하는 연화 공정.

(D) 상기 연화재에 사이징을 실시하여 교정재로 하는 교정 공정.

(E) 상기 교정재에 열 처리를 실시하여 석출물이 석출된 시효재로 하는 시효 공정.

본 발명의 액상 소결 알루미늄 합금 부재는, Si, Mg, Cu 및 Zn에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 함유하며, 잔부가 Al 및 불가피한 불순물로 이루어지는 알루미늄 합금을 포함하는 액상 소결 알루미늄 합금 부재로서, 상대 밀도가 98％ 이상, 인장 강도가 200 ㎫ 이상이다.

본 발명의 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법은, 고밀도·고강도이며, 또한 치수 정밀도가 우수한 액상 소결 알루미늄 합금 부재를 양호한 생산성으로 제조할 수 있다.

본 발명의 액상 소결 알루미늄 합금 부재는, 고밀도·고강도이며, 또한 치수 정밀도가 우수하다.

도 1은 실시형태에 따른 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법에 있어서, 각 공정에 있어서의 합금의 신장과 경도를 나타내는 그래프이다.
도 2는 실시형태에 따른 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법에 있어서, 연화 공정에서의 열 처리 온도와 경도 및 전기 전도도를 나타내는 그래프이다.
도 3은 실시형태에 따른 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법에 있어서, 연화 공정 후의 합금의 경도 추이를 나타내는 그래프이다.
도 4는 시험예에 있어서의 시료의 직각도의 측정 방법을 설명하는 설명도이다.

[본 발명의 실시형태의 설명]

본 발명자들은 소결체의 치수 정밀도의 정밀도 고도화를 검토하는 데 있어서, 치수 정밀도에 큰 영향을 끼치는 사항으로서, 사이징 전의 액상 소결체에 착안하였다. 액상 소결체는, 원료 분말을 성형하여 성형체로 하고 그 성형체를 액상 소결함으로써 얻어진다. 일반적으로, 액상 소결체는 원료 분말 사이의 빈 구멍이 액상에 의해 축소되어, 고상 소결의 소결체에 비해서 빈 구멍이 적어 고밀도이며, 고강도이다. 한편으로, 이 소결체는 소결 시의 급격한 조밀화에 따른 치수 수축이 커서, 큰 왜곡이 생겨 교정량의 큰 치수 교정을 필요로 하는 경우가 많다.

이러한 액상 소결체에 사이징을 행할 때, 사이징값(소성 가공에 따른 치수 교정량)이 크면 소결체가 깨지기 쉬워, 수율의 저하를 초래한다. 이것은, 고밀도로 고강도의 액상 소결체에 대하여 큰 사이징값을 채용하면, 소결체가 사이징용의 금형을 따르기 어렵기 때문에, 소결체에 과도한 응력이 작용하여 균열이 생기는 경우가 있기 때문이다. 예컨대, 원주나 원통의 액상 소결체의 경우, 측면과 직교하는 방향으로 왜곡이 생기며, 그 왜곡에 대한 사이징값의 크기는 측면의 전체 길이의 0.5％ 이상으로 크다.

그래서, 본 발명자들은 액상 소결체를 사이징할 때에, 그 소결체의 소성 변형성을 향상시키는 것을 더 검토하였다. 그 결과, 액상 소결체를 열 처리를 통해 연화시키고 나서 사이징을 실시하면, 사이징값이 큰 경우라도 소결체의 균열을 저감시킬 수 있어, 높은 치수 정밀도의 액상 소결 부재를 양호한 수율로 얻을 수 있다는 지견을 얻어 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 이하, 본 발명의 실시형태의 내용을 나열하여 설명한다.

(1) 실시형태의 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법은 이하의 공정을 구비한다.

전술한 실시형태의 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법에 따르면, 액상 소결을 실시하고 있음으로써, 원료 분말 사이의 빈 구멍이 액상에 의해 축소되어, 고상 소결의 소결체에 비해서 빈 구멍이 적어 고밀도이며, 고강도의 소결체가 얻어진다. 이 소결체에 열 처리를 실시하여 연화재로 하고 나서 사이징함으로써, 연화재는 신장이 향상되어 유연해지기 때문에, 사이징 시에 균열의 발생을 억제하여, 수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 사이징 시에 연화재가 금형을 따르기 쉽기 때문에, 치수 정밀도가 우수한 액상 소결 알루미늄 합금 부재를 효율적으로 제조할 수 있다.

(2) 실시형태의 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법으로서는, 상기 연화재의 신장이 2％ 이상이 되는 온도에서 상기 연화 공정을 행하는 것을 들 수 있다.

연화재의 신장이 2％ 이상이게 함으로써, 사이징 시에 균열의 발생이 나타나기가 더 어렵다. 또한, 연화재가 부드러울수록 금형을 따르기 더 쉽기 때문에, 치수 정밀도를 향상시키기 쉽다.

(3) 실시형태의 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법으로서는, 455℃ 이상 520℃ 이하의 온도에서 상기 연화 공정을 행하는 것을 들 수 있다.

연화 공정에 있어서의 열 처리 온도를 전술한 범위로 함으로써, 연화재의 신장을 2％ 이상으로 하기 쉽다. 열 처리 온도가 455℃ 이상이게 함으로써, 사이징 시에 균열이 생기기 어려운 소성 가공성을 갖는 연화재를 형성하기 쉽다. 열 처리 온도가 520℃ 이하이게 함으로써, 그 이상으로 가열하지 않아도 사이징 시에 필요한 신장을 충분히 얻을 수 있어, 불필요한 가열을 생략할 수 있다.

(4) 실시형태의 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법으로서, 상기 연화 공정은 용체화(溶體化) 처리를 행하는 것을 들 수 있다.

용체화 처리를 행함으로써, 알루미늄 합금 내에서 첨가 원소를 충분히 고용(固溶)시킬 수 있다.

(5) 실시형태의 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법으로서, 50 이하인 상기 연화재의 경도(HRB)에서 상기 교정 공정을 행하는 것을 들 수 있다.

연화 공정에 있어서 열 처리를 실시하여 연화재의 신장을 향상시켜도, 그 상태인 채로 방치하면, 자연 시효에 의해 경도가 상승하며 신장이 저하된다. 그래서, 50 이하인 연화재의 경도(HRB)에서 행함으로써, 연화재는 유연하게 되어, 균열의 발생을 억제하기 쉬우며, 치수 정밀도가 우수한 액상 소결 알루미늄 합금 부재를 양호한 수율로 제조하기 쉽다.

(6) 실시형태의 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법으로서, 상기 알루미늄 합금 분말이 Al-Si-Mg-Cu계 합금 분말인 것을 들 수 있다.

Al-Si-Mg-Cu계 합금의 액상 소결체는 내마모성이 우수하다. 그러나, Al-Si-Mg-Cu계 합금은 신장이 작기 때문에, 사이징 시에 균열이 발생하거나, 치수 정밀도가 나쁜 부재가 되기 쉽다. 그래서, 전술한 실시형태의 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법을 이용함으로써, 치수 정밀도가 높은 Al-Si-Mg-Cu계 합금의 액상 소결체를 효율적으로 제조할 수 있다.

(7) 실시형태의 액상 소결 알루미늄 합금 부재로서, 상기 (1)∼(6) 중 어느 하나의 실시형태의 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법에 따라 제조된 것을 제안한다.

실시형태의 액상 소결 알루미늄 합금 부재는, 액상 소결이 실시됨으로써, 고밀도이며, 고강도이다. 또한, 연화재를 사이징함으로써, 치수 정밀도가 우수하다. 또한, 실시형태의 액상 소결 알루미늄 합금 부재는 실시형태의 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법에 따라 용이하게 제조할 수 있기 때문에, 생산성이 우수하다.

(8) 실시형태의 액상 소결 알루미늄 합금 부재는 Si, Mg, Cu 및 Zn에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 함유하며, 잔부가 Al 및 불가피한 불순물로 이루어지는 알루미늄 합금을 포함하는 액상 소결 알루미늄 합금 부재로서, 상대 밀도가 98％ 이상, 인장 강도가 200 ㎫ 이상이다.

전술한 실시형태의 액상 소결 알루미늄 합금 부재에 따르면, 상대 밀도가 98％ 이상으로 고밀도이며, 인장 강도가 200 ㎫ 이상으로 고강도이다.

(9) 실시형태의 액상 소결 알루미늄 합금 부재로서는, 면조도(面粗度; Rz)가 6 이하인 것을 들 수 있다.

면조도(Rz)가 6 이하라는 것은, 소결체의 사이징 시에 금형을 따라 액상 소결 알루미늄 합금 부재가 제조되었다는 것으로서, 치수 정밀도가 우수하다.

(10) 실시형태의 액상 소결 알루미늄 합금 부재로서는, 직각도가 전체 길이의 0.1％ 이하인 것을 들 수 있다.

액상 소결 알루미늄 합금 부재가, 부재를 구성하는 외주면 중 2면을 잇는 코너부를 갖는 경우, 그 직각도가 전체 길이의 0.1％ 이하, 즉 거의 직각이기 때문에, 치수 정밀도가 우수하다.

(11) 실시형태의 액상 소결 알루미늄 합금 부재로서는, 상기 알루미늄 합금이 Al-Si-Mg-Cu계 합금인 것을 들 수 있다.

Al-Si-Mg-Cu계 합금의 액상 소결체이기 때문에, 내마모성도 우수하다.

(12) 실시형태의 액상 소결 알루미늄 합금 부재로서는, 또한, 비금속 무기 재료로 이루어지며, 상기 알루미늄 합금으로 이루어지는 모상(母相) 중에 분산된 경질 입자를 포함하는 것을 들 수 있다.

알루미늄 합금으로 이루어지는 모재에 경질 입자를 분산시킴으로써, 모재 단독의 경우와 비교하여, 내마모성을 향상시킬 수 있다.

[본 발명의 실시형태의 상세]

본 발명의 실시형태의 상세를 이하에서 설명한다. 또한, 본 발명은 이들 예시에 한정되는 것이 아니며, 청구범위에 의해 제시되고, 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 포함하도록 의도된다. 예컨대, 후술하는 시험예에 대해서 원료 분말의 조성, 소결 공정·연화 공정·시효 공정의 각 온도·시간 등을 적절하게 변경할 수 있다.

<액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법>

실시형태의 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법은 이하의 준비 공정, 성형 공정, 소결 공정, 연화 공정, 교정 공정, 시효 공정을 구비한다.

〔준비 공정〕

원료 분말로서, 알루미늄 합금 분말을 준비한다. 또한, 필요에 따라, 복수의 경질 입자를 혼합하여 혼합 분말로 할 수도 있다.

(알루미늄 합금 분말)

알루미늄 합금 분말은, Si, Mg, Cu 및 Zn에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 함유하며 잔부가 Al 및 불가피한 불순물의 알루미늄 합금으로 이루어진다. 알루미늄 합금으로서는, Al-Si-Mg-Cu계 합금, Al-Zn-Mg-Cu계 합금, Al-Si계 합금, Al-Cu계 합금, Al-Mg계 합금, Al-Cu-Si계 합금 등을 들 수 있다.

Al-Si-Mg-Cu계 합금은 내마모성이 우수하여 바람직하다. Al-Si-Mg-Cu계 합금의 구체적 조성으로서는, Si를 6 질량％ 이상 18 질량％ 이하로, Mg를 0.2 질량％ 이상 1.0％ 질량％ 이하로, Cu를 1.2 질량％ 이상 3.0％ 질량％ 이하로 함유하며, 잔부가 Al 및 불가피한 불순물로 이루어지는 것을 들 수 있다. 특히, Si는 8 질량％ 이상 15 질량％ 이하로 함유되는 것이 바람직하다.

Al-Zn-Mg-Cu계 합금은 강도가 우수하여 바람직하다. Al-Zn-Mg-Cu계 합금의 구체적 조성으로서는, Zn을 5.1 질량％ 이상 6.5 질량％ 이하로, Mg를 2.0 질량％ 이상 3.0 질량％ 이하로, Cu를 1.2 질량％ 이상 2.0 질량％ 이하로, Sn을 0.1 질량％ 이상 0.3 질량％ 이하로 함유하며, 잔부가 Al 및 불가피한 불순물로 이루어지는 것, 그 외에, JIS 규격의 7075, 7010이라고 하는 공지의 조성을 들 수 있다.

원료 분말로서, 전술한 알루미늄 합금과 동일한 조성의 알루미늄 합금 분말을 이용하여도 좋고, 첨가 원소의 농도가 높은 고첨가 알루미늄 합금 분말과, 실질적으로 첨가 원소를 함유하지 않는 고순도 알루미늄 분말을 혼합한 복합 분말을 이용하여도 좋다. 유연한 고순도 알루미늄 분말을 함유하면, 성형성이 우수하게 된다. 고순도 알루미늄 분말의 양이나 고첨가 알루미늄 합금 분말에 있어서의 첨가 원소의 농도는 적절하게 선택될 수 있다. 이러한 복합 분말을 이용한 경우, 후술하는 소결 공정에 있어서, 고첨가 알루미늄 합금 분말의 첨가 원소의 일부가 고순도 알루미늄 분말에 확산되어, 원하는 조성이 된다.

알루미늄 합금 분말의 평균 입경은, 45 ㎛ 이상 350 ㎛ 이하 정도가 바람직하다. 이 원료 분말의 평균 입경은 알루미늄 합금 부재 중의 평균 입경과 실질적으로 동일하다고 간주할 수 있다. 평균 입경이 45 ㎛ 이상이게 함으로써, 취급하기 쉬워지며, 핸들링(handling) 특성이 우수하여 바람직하다. 한편, 350 ㎛ 이하이게 함으로써, 성형하기 쉬워 바람직하다.

원료의 알루미늄 합금 분말의 입도 분포는, 예컨대, 마이크로 트랙법(레이저 회절·산란법)으로 계측한다. 액상 소결 알루미늄 합금 부재 중의 알루미늄 합금 입자의 평균 입경, 최대 직경은 이하와 같이 측정한다. 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 임의의 단면을 광학 현미경(100배∼400배)으로 관찰하고, 이 관찰상을 화상 처리하여, 해당 단면 중에 존재하는 모든 알루미늄 합금 입자의 면적을 측정한다. 각 면적의 원상당(圓相當) 직경을 연산하여, 이 원상당 직경을 각 입자의 직경으로 하고, 상기 단면에 있어서의 최대의 직경을 이 단면의 최대 직경으로 한다.

n=10개의 단면에 대해서 최대 직경을 구하고, 10개의 최대 직경의 평균을, 알루미늄 합금 입자의 최대 직경으로 한다. 또한, 하나의 단면에 있어서의 모든 입자의 직경의 평균을 취하여, n=10개의 단면에 대해서 평균을 구하고, 10개의 직경의 평균을 더 평균한 것을 알루미늄 합금 입자의 평균 입경으로 한다.

(경질 입자)

경질 입자는 비금속 무기 재료로 한다. 비금속 무기 재료에는, 세라믹스, 금속간 화합물, 다이아몬드 등을 들 수 있다. 특히, 화합물인 비금속 무기 재료를 적합하게 이용할 수 있다. 보다 구체적인 재질은, Si 단체(單體) 외에, 알루미나(Al₂O₃), 멀라이트(알루미나와 산화규소의 화합물), SiC, AlN, BN 등의 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도, 알루미나를 이용하면 금속상과의 반응성이 좋아지며, 내마모성이 우수한 부재를 얻을 수 있고, 멀라이트를 이용하면 상대 공격성이 낮은 부재를 얻을 수 있다. 이들 각종 경질 입자는, 단일종이어도 좋고, 복수종을 혼합하여 액상 소결 알루미늄 합금 부재에 포함되어 있어도 좋다. 액상 소결 알루미늄 합금 부재 중의 경질 입자의 조성(단체 원소, 화합물 원소 및 함유량)은, 예컨대, 주사형 전자 현미경-에너지 분산형 X선 분광법, X선 회절, 화학 분석 등을 이용함으로써 측정될 수 있다.

액상 소결 알루미늄 합금 부재에서 차지하는 경질 입자의 함유량(복수종의 경질 입자를 함유하는 경우, 합계 함유량)은, 0.5 질량％ 이상 10 질량％ 이하가 바람직하다. 0.5 질량％ 이상이면, 다른 소결 부재와 같은 정도 또는 그 이상의 내마모성을 얻기 쉬워, 더욱 실용상 충분한 강도, 경도를 가질 수 있다. 보다 바람직한 하한값은 1 질량％ 이상이다.

경질 입자의 함유량이 많을수록, 내마모성이나 경도가 향상된다. 단, 10 질량％를 넘으면, 강도가 저하하거나, 예컨대 슬라이딩 부재로 한 경우에 상대재의 마모나 손상이 심해지거나 하며, 즉 상대 공격성이 높아진다. 보다 바람직한 상한값은 5.0 질량％ 이하, 특히 3.0 질량％ 이하이다.

액상 소결 알루미늄 합금 부재의 경도는, 경질 입자의 경도가 높을수록, 또는 경질 입자의 함유량이 많을수록 높아지는 경향이 있다.

경질 입자의 평균 입경은 작은 쪽이 내마모성이 우수한 경향이 있다. 경질 입자의 평균 입경이 지나치게 크면, 작은 입자와 동일한 내마모성을 확보하기 위해 경질 입자의 함유량이 많아지고, 그 결과, 예컨대 슬라이딩 부재로 한 경우에 상대 공격성이 커진다. 구체적인 크기는, 알루미나 입자의 경우, 평균 입경은 10 ㎛ 이하가 바람직하고, 1 ㎛ 이상 6 ㎛ 이하가 보다 바람직하다. 이러한 범위를 만족시키는 크기의 알루미나 입자를 전술한 특정 범위로 함유하는 경우, 합금 부재의 소결성을 높이는 효과가 있다. 멀라이트의 경우, 평균 입경은 20 ㎛ 이하가 바람직하고, 1 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하가 보다 바람직하다. 또한, 경질 입자의 평균 입경이 지나치게 크면, 예컨대 슬라이딩 부재로 한 경우, 상대재와의 미끄럼 접촉 시에 경질 입자가 탈락하여 상대재와의 사이에 개재된 상태로 슬라이딩됨으로써, 상대 공격성을 악화시킨다. 따라서, 경질 입자의 최대 직경은 30 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 4 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하가 보다 바람직하다.

원료에 이용하는 경질 입자의 입도 분포는, 예컨대, 마이크로 트랙법(레이저 회절·산란법)으로 계측한다. 액상 소결 알루미늄 합금 부재 중의 경질 입자의 평균 입경, 최대 직경은, 상기 알루미늄 합금 입자의 평균 입경, 최대 직경의 측정 방법과 동일하다.

경질 입자의 형상은, 날카로운 엣지를 갖지 않는 것, 바꾸어 말하면 가능한 한 구형에 가까운 쪽이 바람직하다. 예컨대, 종횡비(aspect ratio)가 1.0 이상 3.0 이하인 것이 바람직하다.

구형에 가까운 경질 입자 또는 각이 네모지지 않은 경질 입자를 이용함으로써, 가늘고 긴 입자 등을 이용하는 경우에 비해서 상대 공격성을 저감시킬 수 있다.

경질 입자는 알루미늄 합금의 모재 중에 실질적으로 그대로 잔존한다. 따라서, 합금 중의 경질 입자의 함유량 또는 크기가 또는 원하는 양 또는 크기가 되도록, 원료가 되는 경질 입자의 양 또는 크기를 조정한다.

〔성형 공정〕

준비한 원료 분말을 금형에 충전하여 성형한다. 예컨대, 냉간 금형 성형 등의 냉간 가압 성형을 이용할 수 있다. 성형 압력으로서는, 2 ton/㎠ 이상 10 ton/㎠ 이하를 들 수 있다. 이 금형의 캐비티(cavity)의 형상을 조정함으로써, 복잡 형상의 성형체를 얻을 수도 있다.

〔소결 공정〕

얻어진 성형체의 소결은 액상 출현 온도에서 행하면 좋으며, 공지의 조건을 이용할 수 있다. 대표적인 소결 조건은, 질소나 아르곤이라고 하는 불활성 분위기에서, 온도: 540℃ 이상 620℃ 이하, 시간: 0분(규정 온도 도달과 동시에 온도 저하 개시) 이상 60분 이하를 들 수 있다. 소결 온도는, 예컨대, Al-Si-Mg-Cu계 합금의 경우, 540℃ 이상 560℃ 이하, Al-Zn-Mg-Cu계 합금의 경우, 580℃ 이상 620℃ 이하를 들 수 있다.

원료 분말로서, 고첨가 알루미늄 합금 분말과 고순도 알루미늄 분말을 혼합한 복합 분말을 이용한 경우, 이 소결 공정에 의해, 고첨가 알루미늄 합금 분말의 첨가 원소의 일부가 고순도 알루미늄 분말에 확산된다. 예컨대, Al-Si계 합금의 경우, 원료 분말로서, Si를 6 질량％ 이상 함유하는 고Si 알루미늄 합금 분말과, 실질적으로 Si를 함유하지 않는 고순도 알루미늄 분말을 혼합한 복합 분말로 하면, Si의 함유량이 6 질량％ 이상인 고Si 알루미늄 합금상과, Si의 함유량이 2 질량％ 이하인 저Si 알루미늄 합금상을 갖는 2상 구조의 알루미늄 합금이 된다.

〔연화 공정〕

얻어진 소결체에 열 처리를 실시하여, 신장을 향상시킨 연화재로 한다. 도 1에, Al-14Si-2.5Cu-0.5Mg(단위: 질량％)의 조성의 Al-Si-Mg-Cu계 합금 분말(평균 입경 70 ㎛)에 2 ㎛의 알루미나 분말을 1 질량％ 혼합한 혼합 분말을 이용하여 성형·액상 소결한 소결체에 연화 공정·시효 공정을 실시하였을 때의 신장과 경도를 나타낸다. 연화 공정은 495℃×1시간의 가열 후 물 담금질(Water Quench: WQ)을 실시하고, 시효 공정은 175℃×8시간의 열 처리(시효 처리)를 실시하였다. 도 1의 그래프에 나타내는 바와 같이, 소결체에 열 처리(여기서는 용체화에 상당)를 실시하면, 경도(록웰 경도)의 저하에 따라, 1.0％ 정도였던 신장(파단 신장)이, 3.3％ 정도까지 향상되는 것을 알 수 있다. 그 후, 시효 처리를 실시하면, 석출 강화에 의해 경도가 향상되며 신장이 저하하는 것을 알 수 있다. 신장이 향상된 상태의 연화재에, 후술하는 교정 공정에 있어서의 사이징을 실시하면, 사이징 시에 연화재가 금형을 따르기 쉬워, 균열의 발생을 억제할 수 있으므로, 치수 정밀도가 우수한 부재를 효율적으로 제조할 수 있다고 생각된다. 연화재의 신장(파단 신장)은 2％ 이상이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 3％ 이상이다.

도 2에, 소결체에 대해 실시하는 열 처리의 온도와 열 처리 후에 상온까지 냉각된 소결체(연화재)의 경도(HRB) 및 전기 전도도(IACS％)를 나타낸다. 도 2의 위쪽 그래프는, 도 1과 동일한 Al-14Si-2.5Cu-0.5Mg의 조성의 Al-Si-Cu-Mg계 합금 분말(평균 입경70 ㎛)에 2 ㎛의 알루미나 분말을 1 질량％ 혼합하여 성형·액상 소결한 소결체를 이용한 결과이다. 도 2의 아래쪽 그래프는, Al-5.5Zn-1.5Cu-2.5Mg의 조성의 Al-Zn-Cu-Mg계 합금 분말(평균 입경 70 ㎛)에 2 ㎛의 알루미나 분말을 1 질량％ 혼합하여 성형·액상 소결한 소결체를 이용한 결과이다. 도 2의 2개의 그래프에 나타내는 바와 같이, 경도(록웰 경도)는 열 처리 온도의 상승에 따라 높아지는 경향에 있지만, 온도 상승의 도중에 경도가 거의 일정해지는 영역이 존재한다. 온도가 일정해지는 이러한 영역에서는 알루미늄 합금 중에서 첨가 원소가 완전 고용되어 있는 상태이다. 온도가 더욱 상승하면 액상이 되고, 이것이 급냉되면 경도가 상승하여 버린다. 따라서, 경도가 거의 일정해지는 온도 영역에서 열 처리를 실시함으로써, 신장을 향상시킬 수 있다. 이러한 열 처리 온도는, Al-Si-Cu-Mg계 합금의 경우, 480℃ 이상 520℃ 이하가 바람직하고, 더욱이 480℃ 이상 510℃ 이하, 특히 486℃ 이상 496℃ 이하가 보다 바람직하다. 또한, Al-Zn-Cu-Mg계 합금의 경우, 460℃ 이상 500℃ 이하가 바람직하고, 더욱 470℃ 이상 490℃ 이하, 특히 465℃ 이상 495℃ 이하가 보다 바람직하다. 이 열 처리 온도에서 연화된 연화재는, 신장이 2％ 이상이 되기 쉽다. 한편, 전기 전도도는, 열 처리 온도의 상승에 따라 낮아지고, 열 처리 온도가 너무 낮으면 높아지는 경향에 있다. 이는, 열 처리 온도가 높으면 보다 많은 Cu나 Zn 등이 고용되기 때문이다. 전기 전도도가 낮으면, Cu나 Zn 등이 고용되어 있기 때문에 소성 가공성이 우수하여, 사이징 시에 연화재가 금형을 따르기 쉽다. 따라서, 전기 전도도가 보다 낮은 온도 영역에서 열 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 연화에 필요한 유지 시간은, 연화재가 충분히 고용체로 되는 시간을 필요로 하고, 대략 0.5시간 이상 2시간 이하이며, 보다 바람직한 시간은 1시간 이상 1.2시간 이하이다.

소결체에 행하는 열 처리로서 용체화 처리를 행하는 경우도, 열 처리 조건은 전술한 열 처리 조건(온도와 유지 시간)과 마찬가지이다. 가열 후는, 냉각 속도를 100℃/s 이상으로 하여 냉각하는 것이 바람직하다.

〔교정 공정〕

연화재, 특히 신장이 2％ 이상인 연화재에 사이징을 실시한다. 도 3에, 상기 소결체(도 2와 동일)의 연화 공정 후의 연화재의 경도의 추이를 나타낸다. 도 3의 그래프에 나타내는 바와 같이, 시간의 경과와 함께, 경도(록웰 경도)는 향상하는 경향이 있다. 경도의 향상에 따라 신장은 감소된다. 연화재의 경도(HRB)가 50 이하인 상태로 사이징을 실시하는 것이 바람직하다. 도 3의 그래프에 나타내는 바와 같이, Al-Si-Cu-Mg계 합금의 경우, 연화 공정 후 6시간이 경과하면, 경도(HRB)는 50 이상이 되고, 그에 따른 신장은 2％ 미만이 된다. 또한, Al-Zn-Cu-Mg계 합금의 경우, 연화 공정 후 20시간이 경과하면, 경도(HRB)는 50 이상이 되고, 그에 따른 신장은 2％ 미만이 된다.

연화재를 사이징하기 위해서는, 원하는 형상의 금형의 성형 공간에 연화재를 충전하여 가압한다. 금형은 일반적인 것을 이용할 수 있다. 예컨대, 관통 구멍이 마련된 통형의 다이와, 이 관통 구멍에 삽입 배치되어 연화재를 가압 압축하는 상측 펀치 및 하측 펀치를 구비하는 것을 들 수 있다. 다이의 관통 구멍의 내주면과, 이 관통 구멍의 한쪽의 개구부에 삽입된 하측 펀치로 형성되는 성형 공간에, 전술한 연화재를 배치한 후, 상기 관통 구멍의 다른쪽의 개구부에 삽입된 상측 펀치와 상기 하측 펀치로 연화재를 소정의 압력으로 가압·압축하여 교정재를 형성하고, 다이로부터 교정재를 발출한다. 이러한 금형을 이용한 경우, 다이의 윤곽 형상 및 상측 펀치·하측 펀치의 단부면 형상에 따른 기둥형의 교정재를 얻을 수 있다.

사이징은 열간이어도 냉간이어도 좋다. 냉간 사이징은 치수 정밀도를 향상시킬 수 있고, 열간 사이징은 강도를 향상시킬 수 있다. 또한, 이러한 사이징은, 당기는 경우나 업셋(upset)의 경우 중 어느 것이어도 좋지만, 특히 당김 사이징의 경우는, 양호한 면조도가 얻어진다.

〔시효 공정〕

사이징을 실시한 교정재에 열 처리(시효)를 실시하여 석출물이 석출된 시효재로 한다. 이러한 열 처리의 온도로는 170℃ 이상 210℃ 이하를 들 수 있다.

<액상 소결 알루미늄 합금 부재>

전술한 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법에 따라 제조되는 액상 소결 알루미늄 합금 부재는, 액상 소결을 실시하고 있기 때문에, 원료 분말 사이의 빈 구멍이 액상에 의해 축소되어, 고밀도이며, 고강도이다. 이 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 상대 밀도는 96％ 이상이며, 바람직하게는 98％ 이상이다. 여기서의 상대 밀도는, 알루미늄 합금으로 이루어지는 부재의 진밀도(net density)를 각 원소의 비중을 기초로 연산하여, (실제의 밀도/진밀도)×100을 산출한 값이다. 또한, 이 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 인장 강도는 200 ㎫ 이상이며, 바람직하게는 250 ㎫ 이상이다.

액상 소결을 실시한 소결체에 열 처리를 실시하여 연화재로 하고 나서 사이징을 실시하고 있기 때문에, 사이징 시에 금형을 따른 연화재가 형성되기 쉽다. 따라서, 액상 소결 알루미늄 합금 부재가 직각을 갖는 경우, 그 직각도는 전체 길이의 0.1％ 이하이다. 또한, 사이징을 실시함으로써, 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 면조도(Rz)는 6 이하이다.

또한, 본 실시형태의 액상 소결 알루미늄 합금 부재는, 알루미늄 합금으로 이루어지는 모재를 구성하는 모재 입자의 종횡비(최대 직경과 최소 직경의 비)가 작다(5 미만임). 즉, 합금 조직을 조사함으로써, 소결에 의해 제조된 것을 확인할 수 있다.

[시험예]

여러 가지 알루미늄 합금을 포함하는 액상 소결 알루미늄 합금 부재를 제작한다. 얻어진 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 상대 밀도 및 인장 강도, 직각도, 면조도를 조사하였다. 또한, 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 수율을 조사하였다.

(시료의 제작)

·시료 No.1: Al-Si-Mg-Cu계 합금

원료 분말로서, Al-18Si-3.25Cu-0.81Mg(단위: 질량％, 이하 동일함)의 조성의 Al-Si-Mg-Cu계 합금 분말(고첨가 알루미늄 합금 분말)과, Al-0.5Mg의 조성의 고순도 알루미늄 분말과, 알루미나 분말을 준비한다. Al-Si-Mg-Cu계 합금 분말과 고순도 알루미늄 분말의 각 평균 입경은 50 ㎛이고, 알루미나 분말은 평균 입경이 2 ㎛(최대 직경이 6 ㎛임)이다. 준비한 Al-Si-Mg-Cu계 합금 분말, 고순도 알루미늄 분말 및 알루미나 분말을 각각 혼합시킨 혼합 분말을 제조한다. Al-Si-Mg-Cu계 합금 분말과 고순도 알루미늄 분말의 질량 비율은 80:20이며, 이 비율은 액상 소결 알루미늄 합금 부재에서 차지하는 고Si 알루미늄 합금상과 저Si 알루미늄 합금상의 질량 비율이다. 혼합 분말에 대하여 알루미나 분말이 1.0 질량％가 되도록 전술한 각 분말을 혼합한다. 얻어진 혼합 분말을 5 ton/㎠의 면압(面壓)으로 금형 성형하여, 원기둥형의 성형체(직경: 35 ㎜×높이: 10 ㎜)를 제작하였다. 계속해서, 이 성형체를 질소 분위기 중에서 550±5℃×50분의 소결 조건으로 액상 소결하였다.

얻어진 소결체를, 495℃×1시간으로 가열 후, 수냉(150℃/s)시켜 용체화를 실시하고, 0.5시간 후에 6 ton/㎠의 조건으로 냉간 사이징을 실시하였다. 용체화 처리 후 0.5시간 경과한 연화재의 경도(록웰 경도)(HRB)는 23이며, 신장(파단 신장)은 2％ 이상이었다. 사이징에는, 전술한 통형 다이와 펀치를 이용하였다. 그 후, 175℃×8시간의 시효를 더 행하여 액상 소결 Al-Si-Cu-Mg계 합금의 시료(액상 소결 알루미늄 합금 부재)를 제작하였다.

·시료 No.2: Al-Zn-Mg-Cu계 합금

원료 분말로서, Al-6.5Zn-1.75Cu-2.7Mg(단위: 질량％, 이하 동일함)의 조성의 Al-Zn-Mg-Cu계 합금 분말과, 알루미나 분말을 준비한다. Al-Zn-Mg-Cu계 합금 분말의 평균 입경은 70 ㎛이고, 알루미나 분말의 평균 입경은 2 ㎛(최대 직경이 6 ㎛임)이다. 준비한 Al-Zn-Mg-Cu계 합금 분말과 알루미나 분말을 혼합시킨 혼합 분말을 제조한다. 혼합 분말에 대하여 알루미나 분말이 1.0 질량％가 되도록 전술한 각 분말을 혼합한다. 얻어진 혼합 분말을 5 ton/㎠의 면압으로 금형 성형하여 성형체를 제작하였다. 계속해서, 이 성형체를 질소 분위기 중에서 610±5℃×20분의 소결 조건으로 액상 소결하였다.

얻어진 소결체를, 495℃×1시간으로 가열 후, 수냉(150℃/s)시켜 용체화를 실시하고, 1시간 후에 6 ton/㎠의 조건으로 냉간 사이징을 실시하였다. 용체화 처리 후 1.5시간 경과한 연화재의 경도(록웰 경도)(HRB)는 23이며, 신장(파단 신장)은 2％ 이상이었다. 사이징에는, 전술한 통형 다이와 펀치를 이용하였다. 그 후, 175℃×8시간의 시효를 더 행하여 액상 소결 Al-Zn-Cu-Mg계 합금의 시료(액상 소결 알루미늄 합금 부재)를 제작하였다.

·시료 No.100: Al-Si-Mg-Cu계 합금

비교품으로서, 시료 No.1의 원료 분말을 이용하여, 종래의 방법(액상 소결→사이징→용체화→시효)으로 시료 No.100을 제작한다. 이 시료는, 액상 소결 후의 처리 순서로서, 사이징 후에 용체화·시효를 행한 점 이외에는, 시료 No.1과 동일한 조건으로 하였다.

·시료 No.200: Al-Zn-Mg-Cu계 합금

비교품으로서, 시료 No.2의 원료 분말을 이용하여, 종래의 방법(액상 소결→사이징→용체화→시효)으로 시료 No.200을 제작한다. 이 시료는, 액상 소결 후의 처리 순서로서, 사이징 후에 용체화·시효를 행한 점 이외에는, 시료 No.2와 동일한 조건으로 하였다.

(상대 밀도)

제작한 각 시료의 액상 소결 알루미늄 합금 부재에 대해서, 상대 밀도를 측정하였다. 상대 밀도는 시판되는 밀도 측정 장치를 이용하여 실제의 밀도를 측정하며, 각 원소의 비중을 기초로, 시료의 각 조성의 알루미늄 합금으로 이루어지는 부재의 진밀도를 연산하여, (실제의 밀도/진밀도)×100을 산출함으로써 구한다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

(인장 강도)

제작한 각 시료의 액상 소결 알루미늄 합금 부재에 대해서, JIS Z2241(2011)의 금속 재료 인장 시험 방법에 기초하여, 범용 인장 시험기로 인장 강도를 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

(면조도)

제작한 각 시료의 액상 소결 알루미늄 합금 부재에 대해서, JIS B0601(2001)에 기초하여, 시판되는 표면 거칠기 측정기로 면조도(Rz)(10점 평균 거칠기)를 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

(직각도)

제작한 각 시료의 액상 소결 알루미늄 합금 부재에 대해서, JIS B0621(1984)에 기초하여, 시판되는 직각 측정기(스코야마스터, 가부시키가이샤 미츠토요 제조)로 측정하였다. 직각도의 측정 방법은, 예컨대 도 4에 나타내는 바와 같이, 직각 측정기(10)의 다이얼 게이지(11)를 시료 1의 측면에 대고 샤프트를 따라 슬리브(12)를 슬라이드함으로써 시료 1의 높이 방향 전체면에 걸쳐 직각도를 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

(수율)

제작한 각 시료의 액상 소결 알루미늄 합금 부재에 대해서, 수율을 구하였다. 수율은, 부재에 있어서 균열이나 깨짐이 없는 것을 양품으로, 있는 것을 불량품으로 하며, 전체(100개 제작) 중 양품으로 판단된 것의 비율로 하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

표 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 제조 방법에 따라 제조된 시료 No.1 및 시료 No.2는 상대 밀도가 98％ 이상으로 높으며, 인장 강도가 317 ㎫ 이상으로 높다.

표 1에 나타내는 바와 같이, 액상 소결체에 용체화를 실시하고 나서 사이징을 행한 시료 No.1 및 시료 No.2는 면조도(Rz)가 6 이하로, 종래의 방법에 따른 시료 No.100 및 시료 No.200에 비해 작은 것을 알 수 있다. 또한, 시료 No.1 및 시료 No.2는 직각도가 0.05％ 이하로, 시료 No.100 및 시료 No.200에 비해 작은 것을 알 수 있다. 이들 결과는, 사이징을 행하기 전에 실시된 열 처리에 의해 연화재의 신장이 향상하여 유연해져, 사이징 시에 연화재가 금형의 형상을 따라 형성되었기 때문이라고 생각된다. 그리고, 본 실시형태의 제조 방법에 따라 액상 소결 알루미늄 합금 부재를 제조한 경우, 수율이 100％가 되어, 종래에 비해 생산성이 향상되는 것을 알 수 있다.

본 발명의 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조법은, 복잡한 3차원 형상으로 치수 정밀도가 요구되는 부재의 제조에 적합하게 이용할 수 있다. 본 발명의 액상 소결 알루미늄 합금 부재는, 고강도, 그리고 또한 경량화가 요구되는 여러 가지 분야의 제품 소재로서 적합하게 이용할 수 있다.

1 시료
10 직각 측정기
11 다이얼 게이지
12 슬리브

Claims

액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법으로서,
상기 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법은,
Si를 6 질량% 이상 18 질량% 이하 함유하는 Al-Si-Mg-Cu계 합금으로 이루어지는 고첨가 알루미늄 합금 분말과, 실질적으로 Si를 함유하지 않는 고순도 알루미늄 분말과, 비금속 무기 재료로 이루어지는 경질 분말로 이루어지는 원료 분말을 성형하여 성형체로 하는 성형 공정과,
상기 성형체에 액상 소결을 실시하여 소결체로 하는 소결 공정과,
상기 소결체를 가열한 후에 물 담금질을 실시하여 연화재로 하는 연화 공정과,
상기 연화재에 냉간 사이징을 실시하여 교정재로 하는 교정 공정과,
상기 교정재에 열 처리를 실시하여 석출물이 석출된 시효재로 하는 시효 공정
을 포함하고,
상기 액상 소결 알루미늄 합금 부재는
Si를 6 질량% 이상 14.4 질량% 이하, Mg를 0.2 질량% 이상 0.748 질량% 이하, Cu를 1.2 질량% 이상 2.6 질량% 이하 함유하고, 잔부가 Al 및 불가피한 불순물로 이루어지는 알루미늄 합금과,
비금속 무기 재료로 이루어지고, 상기 알루미늄 합금으로 이루어지는 모상(母相) 중에 분산되는 경질 입자
로 이루어지며,
상기 알루미늄 합금은,
Si의 함유량이 6 질량% 이상인 고Si 알루미늄 합금상과,
Si의 함유량이 2 질량% 이하인 저Si 알루미늄 합금상
으로 이루어지고,
상대 밀도가 98% 이상,
인장 강도가 200 ㎫ 이상이며,
면조도(Rz)가 6 이하인 것인 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 연화재는, 신장이 2% 이상인 것인 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법.
제2항에 있어서, 상기 연화 공정은, 상기 소결체를 480℃ 이상 520℃ 이하의 온도에서 가열한 후에 물 담금질을 실시하는 것인 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교정 공정은, 상기 연화재의 경도(HRB)가 50 이하에서 행하는 것인 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법.
Si를 6 질량% 이상 14.4 질량% 이하, Mg를 0.2 질량% 이상 0.748 질량% 이하, Cu를 1.2 질량% 이상 2.6 질량% 이하 함유하고, 잔부가 Al 및 불가피한 불순물로 이루어지는 알루미늄 합금과,
비금속 무기 재료로 이루어지고, 상기 알루미늄 합금으로 이루어지는 모상(母相) 중에 분산되는 경질 입자
로 이루어지며,
상기 알루미늄 합금은,
Si의 함유량이 6 질량% 이상인 고Si 알루미늄 합금상과,
Si의 함유량이 2 질량% 이하인 저Si 알루미늄 합금상
으로 이루어지고,
상대 밀도가 98% 이상,
인장 강도가 200 ㎫ 이상이며,
면조도(Rz)가 6 이하인 것인 액상 소결 알루미늄 합금 부재.
제5항에 있어서, 직각도가 전체 길이의 0.1% 이하인 것인 액상 소결 알루미늄 합금 부재.
액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법으로서,
상기 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법은,
Si를 6 질량% 이상 18 질량% 이하 함유하는 Al-Si-Mg-Cu계 합금으로 이루어지는 알루미늄 합금 분말과, 비금속 무기 재료로 이루어지는 경질 분말로 이루어지는 원료 분말을 성형하여 성형체로 하는 성형 공정과,
상기 성형체에 액상 소결을 실시하여 소결체로 하는 소결 공정과,
상기 소결체를 가열한 후에 물 담금질을 실시하여 연화재로 하는 연화 공정과,
상기 연화재에 냉간 사이징을 실시하여 교정재로 하는 교정 공정과,
상기 교정재에 열 처리를 실시하여 석출물이 석출된 시효재로 하는 시효 공정
을 포함하고,
상기 액상 소결 알루미늄 합금 부재는,
Si를 6 질량% 이상 18 질량% 이하, Mg를 0.2 질량% 이상 1.0 질량% 이하, Cu를 1.2 질량% 이상 3.0 질량% 이하 함유하고, 잔부가 Al 및 불가피한 불순물로 이루어지는 알루미늄 합금과,
비금속 무기 재료로 이루어지고, 상기 알루미늄 합금으로 이루어지는 모상 중에 분산되는 경질 입자
로 이루어지며,
상대 밀도가 98% 이상,
인장 강도가 200 ㎫ 이상이고,
면조도(Rz)가 6 이하인 것인 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법.
제7항에 있어서, 상기 연화재는, 신장이 2% 이상인 것인 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법.
제8항에 있어서, 상기 연화 공정은, 상기 소결체를 480℃ 이상 520℃ 이하의 온도에서 가열한 후에 물 담금질을 실시하는 것인 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교정 공정은, 상기 연화재의 경도(HRB)가 50 이하에서 행하는 것인 액상 소결 알루미늄 합금 부재의 제조 방법.
Si를 6 질량% 이상 18 질량% 이하, Mg를 0.2 질량% 이상 1.0 질량% 이하, Cu를 1.2 질량% 이상 3.0 질량% 이하 함유하고, 잔부가 Al 및 불가피한 불순물로 이루어지는 알루미늄 합금과,
비금속 무기 재료로 이루어지고, 상기 알루미늄 합금으로 이루어지는 모상 중에 분산되는 경질 입자
로 이루어지며,
상대 밀도가 98% 이상,
인장 강도가 200 ㎫ 이상이고,
면조도(Rz)가 6 이하인 것인 액상 소결 알루미늄 합금 부재.
제11항에 있어서, 직각도가 전체 길이의 0.1% 이하인 것인 액상 소결 알루미늄 합금 부재.