KR102297170B1 - 수축결합용 주철재 인써트 및 이를 이용한 이종금속 부품의 주조방법 - Google Patents

Abstract

수축결합용 주철재 인써트 및 이를 이용한 이종금속 부품의 주조방법
본 발명의 수축결합용 주철재 인써트는, 소지주철; 상기 소지주철의 표면에 형성된, 높이(d)와 간격(s)을 갖는 미세패턴: 및 상기 미세패턴상에 형성된 도금층을 포함하고, s/d의 비가 4.5 이하이면 상기 도금층의 두께가 150㎛를 초과하지 않도록 하고, 상기 s/d 비가 4.5를 초과하면 상기 도금층의 두께가 240㎛를 초과하지 않도록 구성된다.

Description

수축결합용 주철재 인써트 및 이를 이용한 이종금속 부품의 주조방법{Cast iron inserts for shrink-fitting process and manufacturing method of dissimilar metal members using the same}

본 발명은 수축결합용 주철재 인써트 및 이를 이용한 이종금속 부품의 주조방법에 관한 것이다.

철계 소재는 우수한 기계적 성질을 지니고 있어 자동차, 중장비 등 수송기기 분야의 부품소재로 가장 광범위하게 사용되고 있는 재료이나, 최근 부품 경량화나 성능 및 신뢰성 향상 등에 대한 니즈를 동시에 만족시키기 위해 단일 부품에 주철 등 철계 소재와 알루미늄 등 경량금속 소재를 함께 적용하는 이종금속 부품의 수요가 급증하고 있다.

주철-알루미늄 이종금속 부품의 대표적 예는 자동차 엔진 실린더 블록을 들 수 있다. 자동차 엔진 실린더 블록은 연료 혼합가스의 연소 팽창에 따른 고온과 고압에 견딜 수 있도록 보통 주철재질로 생산되다가, 최근에는 연비 향상을 위해 실린더 블록 생산에 주철 대신 경량재질인 알루미늄 합금 사용이 증가하고 있다. 알루미늄 실린더 블록은 몸체는 알루미늄 소재를 이용하고 연료 연소 폭발에 노출되면서 피스톤과 접촉하는 실린더 블록 내부면에는 주철재 라이너를 삽입한 제품이 주로 사용된다.

주철재 라이너를 포함하는 알루미늄 실린더블록은 수축결합(shrink-fit) 또는 강제압입(press-fit) 공법으로 생산되고 있다. 수축결합 공법은 거친 외주면을 갖는 수축결합식 주철재 인서트를 금형에 장착 후 알루미늄을 고압주조하여 제조하고, 강제압입 공법은 알루미늄 실린더블록을 먼저 주조한 후 보어 내면과 강제압입형 주철재 라이너 외경을 기계가공 후 냉간 또는 열간 압입하여 생산한다. 이 중 주조공정에 의한 수축결합 방식은 공정이 상대적으로 단순하고 공정단가 절감에 유리하여 국내외 대다수 자동차 제조사의 가솔린 엔진용 알루미늄 실린더블록 생산공정으로 채택되고 있다.

수축결합식 주철재 라이너는 알루미늄 블록-주철재 라이너 간 결속력 강화를 위해 spiny 형상의 돌기들을 외주면에 형성시키거나 groove 가공한 것들이 사용되고 있다. 그런데 수축결합 방식에 중력주조 또는 저압주조 공정을 적용하게 되면, 알루미늄 용탕과의 젖음성을 훼손하는 주철재 표면부의 산화막, 흑연립 등으로 인해 라이너 외주면에 존재하는 spiny 또는 groove 패턴 내부로의 알루미늄 용탕이 완전히 충전되지 못하게 된다. 불완전 충전 문제로 알루미늄 블록-주철재 라이너 간 빈 공간이 생성되면 열전달이 감소하게 되고 냉각성능 저하, 열변형 및 내구성 저하 등의 문제점을 야기하게 된다.

그러한 이유로 현재 수축결합식 주철재 라이너를 포함하는 알루미늄 실린더블록 생산공정에는 낮은 알루미늄 용탕 젖음성을 극복하고 강제로 주철재 라이너 표면부의 거친 패턴 내부로 알루미늄 용탕을 충전시킬 수 있는 고압주조공정만이 적용되고 있다. 그 결과 고압주조 공법상 중자를 적용할 수 없기 때문에 지지 강성이 낮고 고출력 고연소압 대응에 한계가 있는 오픈덱(Open-deck) 냉각구조를 갖는 실린더블록만 생산이 가능한 실정이다.

한국 공개특허공보 2017-0121807호

본 발명은 상술한 종래기술의 한계를 극복하기 위해 안출된 것으로서, 고상의 주철재 라이너에 대한 알루미늄 용탕의 젖음성을 향상시킴으로써, 고압주조공정을 적용하지 않더라도 수축결합식 주철재 인써트 외경부의 거친 spiny 또는 groove 패턴 내부로의 알루미늄 용탕 충전을 가능하게 할 수 있는 수축결합용 주철재 인서트 및 이를 이용한 주철-알루미늄 이종금속 부품의 중력 또는 저압주조 방법을 제공함을 목적으로 한다.

즉, 본 발명은 알루미늄 용탕과의 젖음성이 우수하여 중력금형주조 또는 저압금형주조 공정 적용시 주철재 표면부 미세 패턴에 대한 알루미늄 용탕 충전성이 우수한 수축결합용 주철재 인서트 및 이를 이용한 주철-알루미늄 이종금속 부품의 제조방법이 제공된다.

본 발명의 과제는 상술한 내용에 한정되지 아니한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명 명세서의 전반적인 사항으로부터 본 발명의 추가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.

본 발명은 일측면은,

소지주철;

상기 소지주철의 표면에 형성된, 높이(d)와 간격(s)을 갖는 미세패턴: 및

상기 미세패턴상에 형성된 도금층을 포함하고,

s/d의 비가 4.5 이하이면 상기 도금층의 두께가 150㎛를 초과하지 않도록 하고, 상기 s/d 비가 4.5를 초과하면 상기 도금층의 두께가 240㎛를 초과하지 않도록 구성된 수축결합용 주철재 인써트에 관한 것이다.

본 발명에서 상기 도금층은 아연, 주석 또는 이들 합금의 도금층일 수 있다.

상기 도금층의 두께는 10~240㎛ 범위일 수가 있다.

상기 미세패턴의 높이(d)는 0.5~1.5mm 범위에 들 수 있다.

또한 본 발명의 다른 측면은, 전술한 수축결합용 주철재 인써트를 금형에 장입한 후, 중력주조 또는 저압주조 방법으로 알루미늄 용탕을 주입하여 이종금소재를 제조하는 중력주조 또는 저압주조방법을 이용한 주철-알루미늄 이종금속재의 제조방법에 관한 것이다.

상술한 구성의 본 발명에 따르면, 주철재 인서트와 알루미늄 용탕과의 젖음성 향상으로 인해 중력금형주조 또는 저압금형주조 공정을 적용하면서도 주철재 인써트 표면부의 미세 패턴에 대한 알루미늄 용탕을 완전 충전이 가능하다. 따라서 강제압입공정 대신 수축결합공정에 의한 주철-알루미늄 이종금속 부품을 제조할 수 있으므로 제조 원가절감 효과가 있다.

또한 엔진블록의 경우 중자 처리가 용이한 중력금형주조 또는 저압금형주조 공정을 적용가능하게 됨으로서, 엔진블록의 자유로운 냉각구조 설계가 가능해져, 엔진비출력 향상, 엔진 다운사이징에 의한 연비효율 개선 등 엔진 성능을 극대화 가 가능한 장점이 있다.

도 1은 표면에너지로 인해 Al 용탕 내부 쪽으로 작용하는 모세관압에 의해 주철재 인써트의 미세 패턴으로 Al 용탕이 충전되지 못하는 현상을 보여주는 모식도이다.
도 2는 알루미늄 용탕으로부터 주철재 인써트 표면 패턴 내부 영역으로 유입되는 열의 양(q)은 패턴간격(s)에 비례 관계에 있으며, 용융되어야 하는 도금층의 면적(A)은 패턴 peak로부터 다음 peak에 이르는 인서트 표면부를 따라가는 경로의 길이(l)에 비례하는 관계에 있음을 보여주는 그림이다.
도 3은 주철재 인써트의 미세패턴의 s/d비와 모듈러스(M)의 제곱 값과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 s/d비가 2.5인 상용 spiny 타입 수축결합용 주철재 인서트 표면에 아연코팅을 하지 않고 A356 알루미늄 합금과 용융접합한 시편의 접합계면을 보여주는 전자현미경 사진이다.
도 5는 s/d비가 2.5인 상용 spiny 타입 수축결합용 주철재 인서트 표면에 300 ㎛ 두께로 아연코팅층을 형성시킨 후 A356 알루미늄 합금과 용융접합한 시편의 접합계면을 보여주는 전자현미경 사진이다.
도 6은 s/d비가 2.5인 상용 spiny 타입 수축결합용 주철재 인서트 표면에 70 ㎛ 두께로 아연코팅층을 형성시킨 후 A356 알루미늄 합금과 용융접합한 시편의 접합계면을 보여주는 전자현미경 사진이다.

이하, 본 발명을 설명한다.

본 발명은 주철-알루미늄 이종금속 부품을 주조공정에 의해 제조함에 있어서, 이종재질간 접촉면적을 증대시킴으로서 계면 밀착성을 향상시키기 위해 주철재 인서트 표면 중 알루미늄 용탕과 접하는 표면에는 spiny 또는 groove 형태 등 소정의 높이(d)와 간격(s)을 갖는 거친 미세패턴을 형성한 후, 그 위에 아연, 주석 또는 이들 합금의 도금층을 형성시킴을 특징으로 한다. 그리고 이때, 상기 미세패턴의 높이(d)와 간격(s)/높이(d)에 따라 상기 도금층의 최대 두께를 제어함을 특징으로 한다. 이러한 도금층이 형성된 수축결합용 주철재 인서트를 금형에 장착한 후, 중력주조 또는 저압주조 공법으로 알루미늄 용탕을 주입하여 주철-알루미늄 이종금속 부품을 효과적으로 제조할 수 있다.

이러한 본 발명의 수축결합용 주철재 인써트는, 소지주철; 상기 소지주철의 표면에 형성된, 높이(d)와 간격(s)을 갖는 미세패턴: 및 상기 미세패턴상에 형성된 도금층을 포함하고, s/d의 비가 4.5 이하이면 상기 도금층의 두께가 150㎛를 초과하지 않도록 하고, 상기 s/d 비가 4.5를 초과하면 상기 도금층의 두께가 240㎛를 초과하지 않도록 구성되어 있다.

먼저, 본 발명의 수축결합용 주철재 인써트는 소지주철을 포함한다, 이때, 본 발며에서는 상기 주철의 구체적인 종류에 제한되지 않으며, 다양한 유형의 주철을 제한없이 이용할 수 있다.

본 발명의 수축결합용 주철재 인써트재 표면에는 spiny 또는 groove 형태 등의 미세패턴이 형성되어 있다. 이러한 미세패턴은 주철재 인써트와 알루미늄 용탕과과의 이종재질간 밀착성을 증대시키기 위한 역할을 한다.

본 발명에서는 이러한 미세패턴의 높이(d)를 0.5~1.5mm 범위로 관리함이 바람직하다. 만일 상기 미세패턴의 높이(또는 깊이)가 0.5mm 보다 작으면 알루미늄-주철 접촉면적 증대에 따른 계면 밀착성 향상 효과가 미비하다 반면에 일반적으로 3 주철재 인서트의 두께가 3mm 인 것을 감안하면, 1.5mm 보다 크게 미세패턴의 높이(또는 깊이)는 구조상 불안정하다.

일반적으로, 주철재의 표면부에는 알루미늄 용탕과의 젖음성을 훼손하는 산화막, 흑연립 등이 존재한다.

도 1은 표면에너지로 인해 Al 용탕 내부 쪽으로 작용하는 모세관압에 의해 주철재 인써트의 미세 패턴으로 Al 용탕이 충전되지 못하는 현상을 보여주는 모식도이다. 도 1에 나타난 바와 같이, 알루미늄 용탕 표면에 모세관압이 용탕 내부쪽으로 작용하게 되어 주철재 인써트 외주면에 존재하는 spiny 또는 groove 패턴 간격이 너무 미세하게 되면, 주철재 인써트 표면부 미세패턴 내부로 용탕이 충전되지 못하게 된다. 용탕 표면부에 형성되는 모세관압은 하기 식 1과 같이 알루미늄 용탕의 표면에너지(γ)에 비례하고 알루미늄 용탕 곡률(r)에는 반비례한다.

[식 1]

한편 주철재 인서트를 금형에 위치시키고 알루미늄 용탕을 주입시, 주철-알루미늄 계면부에 작용하며 인써트 표면부 미세패턴 내부로 용탕을 충전시키는 정수압은 하기 식 2와 같이 알루미늄 용탕의 밀도(ρ)와 용탕의 압탕 높이(h)에 비례한다.

[식 2]

즉, 하기 식 3과 같이, 알루미늄 용탕 표면에너지(γ)와 인써트 표면부 미세패턴 간격(s)에 비례하는 알루미늄 용탕의 국부적 곡률(r)에 기인하는 모세관압이 알루미늄 용탕의 밀도(ρ)와 용탕의 압탕 높이(h)에 비례하는 정수압보다 큰 경우에는, 중자 처리가 용이한 중력주조 또는 저압주조 공정을 적용하는 경우, 수축결합용 주철재 인써트 외경부의 거친 spiny 또는 groove 패턴 내부로의 알루미늄 용탕 충전이 어려워지는 문제점이 발생하게 된다.

[식 3]

하기 식 4는 중력주조 또는 저압주조 공정시 주철재 인써트 표면 미세패턴에 대한 알루미늄 용탕의 충전이 이루어지지 않는 조건을 나타내는 조건을 나타내는 식으로서, 탕의 국부적 곡률 r

s/2 로 하고, 알루미늄 합금 용탕의 표면에너지 (920 mNm), 밀도(2,400 kg/m ³ ) 및 중력가속도 (9.8 m/s ² ) 값들을 대입하고 안전계수 30%를 감안하여 도출되었다. 예를 들어 용융접합 공정에서의 압탕 높이가 10 cm인 경우에 알루미늄 용탕의 충전이 이루어지지 않는 미세패턴의 간격(s)는 2 mm로 계산되는데, 이는 실제 0.5~2 mm의 미세패턴 간격을 갖는 상용 spiny 타입 수축결합용 주철재 인서트의 용융접합이 중력주조 또는 저압주조 공정으로는 불가능하고 고압주조공정에 의해서만 생산에 적용될 수 있다는 사실과 잘 부합되는 결과이다.

[식 4]

그런데 이때 주철재 인서트 표면부에는 도금층을 형성시키면, 도금 공정 중에 주철재 표면에 존재하는 Fe-산화피막이 환원 제거되어, 주철재 표면이 도금층에 의해 보호되어 재산화되지 않게 된다. 이어, 도금층을 형성시킨 주철재 인서트를 금형에 거치하고 알루미늄 용탕을 주입하게 되면 알루미늄 용탕과의 젖음성이 향상되어 주철재 인써트 외경부의 거친 spiny 또는 groove 패턴 내부로의 알루미늄 용탕 충전이 용이하게 이루어지게 된다.

즉, 본 발명은 알루미늄 용탕과 접하는 spiny 또는 groove 형태 등의 미세패턴을 갖는 주철재 인서트 표면부을 도금할 것이 요구된다.

본 발명의 수축결합용 주철재 인서트의 표면 도금소재로서는 아연, 주석 및 이들의 합금이 바람직하지만, 이들에 국한하지 않으며, Fe보다 산소 친화도가 좋아 도금 공정 중 주철재 표면에 존재하는 Fe-산화피막을 환원시킬 수 있으며, 알루미늄 용탕과의 젖음성 및 반응성이 좋고, 용융점이 낮아 알루미늄 용탕 주입시 주철재 인서트 표면 미세패턴의 충전을 돕고 주철-알루미늄 계면에서는 빠르게 소멸되어 사라질 수 있는 금속 및 합금이면 제한 없이 사용할 수 있다.

이때, 본 발명에서는 주철재 인서트 표면에 형성되는 상기 도금층의 두께를 10~240㎛로 제어함이 바람직하다. 만일 도금층의 평균 두께가 10㎛ 미만이면, 주철재 라이너 표면 전체에 걸쳐 spiny 또는 groove 패턴 내부로의 알루미늄 용탕 충전이 완전하게 이루어지는 것을 보증하기 어렵다. 반면 도금층의 두께가 240 ㎛를 초과하면, 주철-알루미늄 계면에 도금층이 그대로 잔존하거나 조대한 초정 실리콘 상들이 형성되어 이종재질 계면 결합 특성을 떨어뜨릴 수 있다.

한편 본 발명에서는 주철재 인서트의 표면부 미세패턴 간격(s)과 미세패턴의 높이(d)에 따라 도금층의 최대 두께를 다르게 제어하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, s/d비가 4.5 이하이면 도금층의 두께가 150㎛를 초과하지 않도록 하고, s/d비가 4.5를 초과하면 도금층의 두께가 240㎛를 초과하지 않도록 관리하는 것이 바람직하다.

주철재 인써트 표면부의 미세패턴 간격(s)과 미세패턴의 높이(d)에 따른 도금층의 최대 두께는, 금속 합금 용탕의 응고시간이 용탕의 부피(용탕이 함유하고 있는 열량의 척도)와 표면적(금형으로 열을 빼앗기는 속도의 척도)의 비로 표현되는 모듈러스 값의 제곱에 비례한다는 Chvorinov 관계식의 개념을 적용함으로써 도출할 수 있었다.

즉, 알루미늄 용탕 주입량에 따라 결정되는 일정 응고시간 동안에 이루어질 수 있는 도금층의 용융량은 알루미늄 용탕으로부터 인써트 표면 패턴 내부 영역으로 유입되는 열의 양(q)과 용융되어야 하는 도금층의 면적(A)의 비(q/A)로 정의되는 모듈러스(M) 값의 제곱에 비례한다고 생각할 수 있다.

도 2는 알루미늄 용탕으로부터 주철재 인써트 표면 패턴 내부 영역으로 유입되는 열의 양(q)은 패턴간격(s)에 비례 관계에 있으며, 용융되어야 하는 도금층의 면적(A)은 패턴 peak로부터 다음 peak에 이르는 인서트 표면부를 따라가는 경로의 길이(l)에 비례하는 관계에 있음을 보여주는 그림이다.

도 2에 나타난 바와 같이, 알루미늄 용탕으로부터 주철재 인써트 표면 패턴 내부 영역으로 유입되는 열의 양은 패턴 간격(s)에 비례하는 관계에 있으며 (q∝s), 용융되어야 하는 도금층의 면적은 패턴 피크로부터 다음 피크에 이르는 인써트 표면부를 따라가는 경로의 길이(l)에 비례하는 관계 (A∝l)에 있다는 사실로부터 s/d비에 따른 모듈러스(M)의 제곱 값을 구하였다.

도 3은 주철재 인써트의 미세패턴의 s/d비와 모듈러스(M)의 제곱 값과의 관계를 나타내는 그래프이다

도 3의 s/d 비에 따른 모듈러스(M)의 제곱 값의 그래프를 보면, s/d 비가 대략 4.5인 곳에서 모듈러스 제곱 값의 변곡점이 나타나고 있다. s/d 비가 아주 큰 값인 경우에는 인써트 표면에 spiny 또는 groove 패턴이 없는 상태를 의미하는데 (M² 값이 1로 수렴), 이러한 조건에서는 알루미늄-주철 계면에 도금층이 잔존하지 않을 수 있는 최대 도금층 두께가 300 ㎛ 이었다. s/d 비가 4.5 이하인 구간에서는 M² 값이 0.5가 되도록 도금층 두께를 결정하는 것이 안전할 조건이며, 이에 해당하는 도금층의 최대 두께는 150㎛이다. s/d 비가 4.5를 초과하는 구간에서는 M² 값을 0.8이하가 되도록 도금층 두께를 결정하는 것이 안전할 조건이며, 이에 해당하는 도금층의 최대 두께는 약 240㎛이다.

상기와 같은 분석을 통하여, s/d비가 4.5 이하이면 도금층의 두께가 150㎛를 초과하지 않도록 하고, s/d비가 4.5를 초과하면 도금층의 두께가 240㎛를 초과하지 않도록 관리하는 것이 바람직함을 확인하였으며, 이를 통하여 주철재 인써트와 알루미늄 용탕간의 젖음성을 보다 제고할 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.

(실시예)

소재 표면에 높이(d) 0.64 mm, 간격(s) 1.6 mm의 spiny 패턴을 갖는 주철재 인서트를 이용하여 아연코팅층 두께를 변화시켜가며 용융접합 시편을 제작하고 접합계면 조직을 관찰하여 그 효과를 비교하여 보았다. 용융접합에는 사용된 알루미늄합금은 A356이며 용탕 주입온도는 800℃였다. 실시예별 아연코팅층의 평균 두께는 아래 표와 같이 진행하였으며, 그 결과는 도 4~6에 각각 도시하였다.

	종래예 1	비교예 2	발명예 3
아연코팅층 두께 (㎛)	0	300 ± 50	70 ± 40

종래예 1은 상용 spiny 타입 수축결합용 주철재 인서트에 아연코팅을 하지 않고 A356 알루미늄 합금과 용융접합한 시편으로서, 도 4에 나타난 바와 같이, 실제로 알루미늄 용탕의 spiny 형상 미세패턴의 valley 부분으로 충전되지 못하고 응고가 종료되어 커다란 공공이 형성되어 있는 것을 볼 수 있다.

비교예 2는 상용 spiny 타입 수축결합용 주철재 인서트 표면에 아연을 300 ㎛ 두께로 용융코팅한 것을 인서트로 사용하여 A356 알루미늄 합금과 용융접합한 경우이다. 도 5에 나타난 바와 같이, 알루미늄 용탕이 spiny 형상의 valley 부분에까지 완전 충전이 이루어졌음을 알 수 있다. 하지만 spiny 형상 패턴의 valley 부분에는 미용해된 아연코팅층이 용융접합 후에도 잔존하고 있고, spiny 형상 패턴의 peak 부분에는 아연층이 알루미늄 용탕쪽으로 고용이 많이 진행된 반면 조대한 초정 실리콘 입자들이 접합계면에 형성되어 있는 것을 볼 수 있다. 그 결과 비교예 2의 용융접합 시편의 경우에는 접합계면에 성형성이 좋지 않은 조밀육방격자(hcp) 구조의 아연층과 취성이 큰 실리콘 입자들이 존재하고, 이에 따라 시편 가공 중에 다수의 균열이 발생하였다. 이는 신뢰성을 요하는 주철-알루미늄 이종금속 부품에는 적용될 수 없는 조건임을 알 수 있다. 참고로 본 실험에 사용된 주철재 인서트 spiny 패턴의 높이(d)와 간격(s)의 비 s/d는 2.5로서 4.5 이하이므로 도금층의 두께가 150 ㎛를 초과하지 않도록 구성되어야 하는 구간인데, 코팅층의 두께가 이를 초과하는 300㎛로 구성됨에 따라 실제로 도금층이 잔존하게 되었음을 확인할 수 있다.

한편 발명예 3은 본 발명의 가장 바람직한 예인데, 상용 spiny 타입 수축결합용 주철재 인서트 표면에 평균 도금층의 두께를 70 ± 40 ㎛로 구성, 즉 도금층의 두께가 인서트재 전 영역에 걸쳐 150 ㎛를 초과하지 않도록 구성한 경우이다. 그 결과 도 6에 나타난 바와 같이, 알루미늄 용탕이 spiny 형상의 valley 부분에까지 완전 충전이 이루어졌으면서도 전 접합계면에 걸쳐 아연 잔존층이나 초정 실리콘 상 정출도 관찰되지 않음을 확인할 수 있다.

본 발명은 상기 구현 예 및 실시 예들에 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 구현 예 및 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해 해야만 한다.

Claims (5)

1. 소지주철;
   상기 소지주철의 표면에 형성된, 높이(d)와 간격(s)을 갖는 미세패턴: 및
   상기 미세패턴상에 형성된 도금층을 포함하고,
   s/d의 비가 4.5 이하이면 상기 도금층의 두께가 150㎛를 초과하지 않도록 하고, 상기 s/d 비가 4.5를 초과하면 상기 도금층의 두께가 240㎛를 초과하지 않도록 구성된 수축결합용 주철재 인써트.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 도금층은 아연, 주석 또는 이들 합금의 도금층인 것을 특징으로 하는 수축결합용 주철재 인써트.
   
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 상기 미세패턴의 높이(d)는 0.5~1.5mm 범위인 것을 특징으로 하는 수축결합용 주철재 인써트 .
   
5. 제 1항의 수축결합용 주철재 인써트를 금형에 장입한 후, 중력주조 또는 저압주조 방법으로 알루미늄 용탕을 주입하여 이종금속재를 제조하는 중력주조 또는 저압주조방법을 이용한 주철-알루미늄 이종금속재의 제조방법.
   

Images