KR102341119B1 - Improved aluminum alloy and manufacturing method thereof - Google Patents

Improved aluminum alloy and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR102341119B1
KR102341119B1 KR1020210055560A KR20210055560A KR102341119B1 KR 102341119 B1 KR102341119 B1 KR 102341119B1 KR 1020210055560 A KR1020210055560 A KR 1020210055560A KR 20210055560 A KR20210055560 A KR 20210055560A KR 102341119 B1 KR102341119 B1 KR 102341119B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aluminum alloy
temperature
manufacturing
aluminum
present
Prior art date
Application number
KR1020210055560A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
조용민
Original Assignee
조용민
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 조용민 filed Critical 조용민
Priority to KR1020210055560A priority Critical patent/KR102341119B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102341119B1 publication Critical patent/KR102341119B1/en

Links

Images

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
    • 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
    • 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
    • B22D21/02Casting exceedingly oxidisable non-ferrous metals, e.g. in inert atmosphere
    • B22D21/04Casting aluminium or magnesium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226Hot rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • 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

The present invention relates to an improved aluminum alloy and a manufacturing method thereof, and the manufacturing method of the aluminum alloy according to the present invention uses a metal element that has not been used before as a material and transforms each process step in more detail to manufacture an aluminum alloy excellent in heat resistance, wear resistance and the like. The manufacturing method of the aluminum alloy according to the present invention includes a step of manufacturing a first aluminum alloy billet, a step of manufacturing a second aluminum alloy billet, a homogenization step, an extruding step, and a brazing step.

Description

개량된 알루미늄 합금 및 이의 제조 방법 {Improved aluminum alloy and manufacturing method thereof}Improved aluminum alloy and manufacturing method thereof

아래 실시예들은 개량된 알루미늄 합금 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The following examples relate to an improved aluminum alloy and a method for manufacturing the same.

알루미늄은 비중이 2.7로 가볍고 신전성이 양호하며, 내식성이 뛰어난 특징을 갖고 있다. 또한 여러 원소와 조합하여 합금을 만들 수 있기 때문에 매우 유용한 금속이다. 알루미늄 합금으로는 고력 알루미늄 합금, 내열 알루미늄 합금 등이 있으며, 각각 Al-Cu-Mg계 및 Al-Zn-Mg-Cu계 합금의 이른바 두랄루민과, 200~250℃의 온도까지 재료의 강도가 거의 저하하지 않는 Al-Si-Mg-Cu계 합금과 Al-Cu-Ni-Mg계 합금 등이 있다. 알루미늄 합금은 피스톤 등 엔진 부품, 항공기 부품, LNG 탱크 등 여러 분야에서 널리 사용되고 있다.Aluminum has a light weight of 2.7, good extensibility, and excellent corrosion resistance. It is also a very useful metal because it can be combined with several elements to form alloys. Aluminum alloys include high-strength aluminum alloys and heat-resistant aluminum alloys, and so-called duralumin of Al-Cu-Mg-based and Al-Zn-Mg-Cu-based alloys, respectively, and the material strength almost decreases up to a temperature of 200 to 250 ° C. There are Al-Si-Mg-Cu-based alloys and Al-Cu-Ni-Mg-based alloys that are not used. Aluminum alloy is widely used in various fields such as engine parts such as pistons, aircraft parts, and LNG tanks.

최근에는 알루미늄 합금 제조방법과 관련하여, 한국공개특허공보 제10-2021-0028627호 (열간성형용 알루미늄 철 합금 도금강판 및 그 제조방법), 한국공개특허공보 제10-2021-0037580호 (내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브 및 이의 제조방법) 등이 있다. 다만 이러한 종래의 알루미늄 합금은 순수 알루미늄 또는 초기 알루미늄 합금에 비해 강도나 물성이 우수하기는 하나, 특정 제품의 목적이나 작용에 보다 효과적으로 적용할 수 있는 적절한 물성을 갖는 알루미늄 합금의 제조방법이 지속적으로 요구되고 있는 실정이다. Recently, in relation to the aluminum alloy manufacturing method, Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2021-0028627 (aluminum iron alloy plated steel sheet for hot forming and its manufacturing method), Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2021-0037580 (corrosion resistance is and an improved aluminum alloy tube for heat transfer tube and a method for manufacturing the same). However, although these conventional aluminum alloys have superior strength and physical properties compared to pure aluminum or initial aluminum alloys, there is a continuous need for a method of manufacturing an aluminum alloy having appropriate physical properties that can be more effectively applied to the purpose or action of a specific product. It is becoming.

이러한 배경하에서 본 발명자는 종래 기술 대비 다양한 원소 재료를 활용하고 공정 단계를 변형 및 응용한 알루미늄 합금의 제조 방법을 연구함으로써 본 발명을 완성하였다.Under this background, the present inventors have completed the present invention by using various elemental materials compared to the prior art, and studying a method for manufacturing an aluminum alloy in which process steps are modified and applied.

본 발명은 실리콘, 구리, 망간, 아연, 크롬, 몰리브덴, 코발트, 및 알루미늄을 용해 및 주조하여 제1 알루미늄 합금 빌렛을 제조하는 단계; 실리콘, 철, 망간, 마그네슘, 티타늄, 니켈, 바나듐 및 알루미늄을 용해 및 주조하여 제2 알루미늄 합금 빌렛을 제조하는 단계; 상기 제1 및 제2 알루미늄 합금 빌렛을 500~550 ℃ 온도로 가열하고 10시간 유지한 후 불활성화 기체 조건 하에서 실온으로 냉각하는 균질화 단계; 상기 균질화된 제1 알루미늄 합금 빌렛을 압출기에서 350~400℃ 온도로 가열하고, 제2 알루미늄 합금 빌렛을 추가한 후 450~520 ℃ 온도로 가열한 후 압출하는 단계를 포함하는, 알루미늄 합금의 제조방법을 제공하고자 한다.The present invention comprises the steps of dissolving and casting silicon, copper, manganese, zinc, chromium, molybdenum, cobalt, and aluminum to prepare a first aluminum alloy billet; dissolving and casting silicon, iron, manganese, magnesium, titanium, nickel, vanadium and aluminum to prepare a second aluminum alloy billet; a homogenization step of heating the first and second aluminum alloy billets to a temperature of 500 to 550° C., maintaining them for 10 hours, and then cooling them to room temperature under inert gas conditions; Heating the homogenized first aluminum alloy billet to a temperature of 350 to 400 ° C in an extruder, adding a second aluminum alloy billet, heating to a temperature of 450 to 520 ° C, and extruding the aluminum alloy manufacturing method would like to provide

본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 분명해질 것이다.These and other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments.

상기 목적은, 실리콘, 구리, 망간, 아연, 크롬, 몰리브덴, 코발트, 및 알루미늄을 용해 및 주조하여 제1 알루미늄 합금 빌렛을 제조하는 단계; 실리콘, 철, 망간, 마그네슘, 티타늄, 니켈, 바나듐 및 알루미늄을 용해 및 주조하여 제2 알루미늄 합금 빌렛을 제조하는 단계; 상기 제1 및 제2 알루미늄 합금 빌렛을 500~550 ℃ 온도로 가열하고 10시간 유지한 후 불활성화 기체 조건 하에서 실온으로 냉각하는 균질화 단계; 상기 균질화된 제1 알루미늄 합금 빌렛을 압출기에서 350~400℃ 온도로 가열하고, 제2 알루미늄 합금 빌렛을 추가한 후 450~520 ℃ 온도로 가열한 후 압출하는 단계를 포함하는, 알루미늄 합금의 제조방법에 의해 달성될 수 있다.The above object is to prepare a first aluminum alloy billet by dissolving and casting silicon, copper, manganese, zinc, chromium, molybdenum, cobalt, and aluminum; dissolving and casting silicon, iron, manganese, magnesium, titanium, nickel, vanadium and aluminum to prepare a second aluminum alloy billet; a homogenization step of heating the first and second aluminum alloy billets to a temperature of 500 to 550° C., maintaining them for 10 hours, and then cooling them to room temperature under inert gas conditions; Heating the homogenized first aluminum alloy billet to a temperature of 350 to 400 ° C in an extruder, adding a second aluminum alloy billet, heating to a temperature of 450 to 520 ° C, and extruding the aluminum alloy manufacturing method can be achieved by

구체적으로, 상기 제1 알루미늄 합금 빌렛 제조 단계는 몰리브덴 및 코발트를 추가로 용해 및 주조하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.Specifically, the first aluminum alloy billet manufacturing step may include the step of further melting and casting molybdenum and cobalt.

구체적으로, 상기 제2 알루미늄 합금 빌렛 제조 단계는 니켈, 및 바나듐을 추가로 용해 및 주조하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.Specifically, the second aluminum alloy billet manufacturing step may include further melting and casting nickel and vanadium.

구체적으로, 상기 제1 또는 제2 알루미늄 합금 빌렛 제조 단계는 첨가제로서 아세트산나트륨, 소듐하이드록사이드, 및 디옥틸프탈레이트을 첨가하는 것을 포함하는 것일 수 있다.Specifically, the first or second aluminum alloy billet manufacturing step may include adding sodium acetate, sodium hydroxide, and dioctyl phthalate as additives.

구체적으로, 상기 제1 알루미늄 합금 빌렛 제조 단계는 중량%로서 실리콘 0.07wt%, 구리 0.29, 망간 1.02, 아연 0.007, 크롬 0.005, 몰리브덴 1.25, 코발트 2.25, 및 알루미늄 잔여량을 용해 및 주조하는 것이고, 상기 제2 알루미늄 합금 빌렛 제조 단계는 실리콘 0.07 , 철 0.19, 망간 1.02, 마그네슘 0.34, 티타늄 0.02, 니켈 0.04, 바나듐 0.008 및 알루미늄 잔여량을 용해 및 주조하는 것일 수 있다.Specifically, the first aluminum alloy billet manufacturing step is to melt and cast 0.07 wt% of silicon, 0.29 wt% of copper, 1.02 of manganese, 0.007 of zinc, 0.005 of chromium, 1.25 of molybdenum, 2.25 of cobalt, and the remainder of aluminum as weight %, 2 The aluminum alloy billet manufacturing step may be melting and casting silicon 0.07, iron 0.19, manganese 1.02, magnesium 0.34, titanium 0.02, nickel 0.04, vanadium 0.008 and the remaining amount of aluminum.

본 발명에 따른 알루미늄 합금의 제조방법은 종래에 사용되지 않았던 금속 원소를 재료로 활용하면서 각 공정 단계를 보다 구체적으로 변형함으로써 내열성, 내마모성 등이 우수한 알루미늄 합금을 제조할 수 있다.The aluminum alloy manufacturing method according to the present invention can manufacture an aluminum alloy excellent in heat resistance, wear resistance, etc. by modifying each process step in more detail while utilizing a metal element that has not been used before as a material.

다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1 및 2는 일 실시예에 따른, 제조된 알루미늄 합금 빌렛에 관한 것이다.
도 3 및 4는 일 실시예에 따른, 구성비를 달리한 비교예로서 알루미늄 합금 빌렛에 관한 것이다.
도 5 및 6은 일 실시예에 따른, 압출 과정을 통해 제조된 알루미늄 합금 제품을 각각 나타낸 것이다.
1 and 2 relate to a manufactured aluminum alloy billet, according to one embodiment.
3 and 4 relate to an aluminum alloy billet as a comparative example with different composition ratios, according to an embodiment.
5 and 6 show an aluminum alloy product manufactured through an extrusion process, respectively, according to an embodiment.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, since various changes may be made to the embodiments, the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. It should be understood that all modifications, equivalents and substitutes for the embodiments are included in the scope of the rights.

실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments are disclosed for purposes of illustration only, and may be changed and implemented in various forms. Accordingly, the embodiments are not limited to the specific disclosure form, and the scope of the present specification includes changes, equivalents, or substitutes included in the technical spirit.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Although terms such as first or second may be used to describe various elements, these terms should be interpreted only for the purpose of distinguishing one element from another. For example, a first component may be termed a second component, and similarly, a second component may also be termed a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected to” another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it should be understood that another component may exist in between.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the examples are used for the purpose of description only, and should not be construed as limiting. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or a combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the embodiment belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In the embodiments of the present invention, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. have meaning Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in an embodiment of the present invention, an ideal or excessively formal meaning is not interpreted as

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.The shapes, sizes, proportions, angles, numbers, etc. disclosed in the drawings for explaining the embodiments of the present invention are illustrative and the present invention is not limited to the illustrated matters. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. When 'including', 'having', 'consisting', etc. mentioned in this specification are used, other parts may be added unless 'only' is used. When a component is expressed in the singular, cases including the plural are included unless otherwise explicitly stated.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the components, it is construed as including an error range even if there is no separate explicit description.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.The size and thickness of each component shown in the drawings are illustrated for convenience of description, and the present invention is not necessarily limited to the size and thickness of the illustrated component.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.Each feature of the various embodiments of the present invention may be partially or wholly combined or combined with each other, and as those skilled in the art will fully understand, technically various interlocking and driving are possible, and each embodiment may be implemented independently of each other, It may be possible to implement together in a related relationship.

본 발명의 일 측면은, 실리콘, 구리, 망간, 아연, 크롬, 몰리브덴, 코발트, 및 알루미늄을 용해 및 주조하여 제1 알루미늄 합금 빌렛을 제조하는 단계; 실리콘, 철, 망간, 마그네슘, 티타늄, 니켈, 바나듐 및 알루미늄을 용해 및 주조하여 제2 알루미늄 합금 빌렛을 제조하는 단계; 상기 제1 및 제2 알루미늄 합금 빌렛을 500~550 ℃ 온도로 가열하고 10시간 유지한 후 불활성화 기체 조건 하에서 실온으로 냉각하는 균질화 단계; 상기 균질화된 제1 알루미늄 합금 빌렛을 압출기에서 350~400℃ 온도로 가열하고, 제2 알루미늄 합금 빌렛을 추가한 후 450~520 ℃ 온도로 가열한 후 압출하는 단계를 포함하는, 알루미늄 합금의 제조방법을 제공한다. 상기 제조방법에서, 제1 및 제2 알루미늄 합금 빌렛은 각각 용해 및 주조된다. 제1 알루미늄 합금 빌렛은 균질화 후 압출기에서 선 가열되며, 이후 제2 알루미늄이 보다 고온의 조건에서 추가되어 가열 및 압출 됨으로써 물성 특성이 향상된 알루미늄 합금의 제조가 가능하다.One aspect of the present invention, silicon, copper, manganese, zinc, chromium, molybdenum, cobalt, and dissolving and casting aluminum to prepare a first aluminum alloy billet; dissolving and casting silicon, iron, manganese, magnesium, titanium, nickel, vanadium and aluminum to prepare a second aluminum alloy billet; a homogenization step of heating the first and second aluminum alloy billets to a temperature of 500 to 550° C., maintaining them for 10 hours, and then cooling them to room temperature under inert gas conditions; Heating the homogenized first aluminum alloy billet to a temperature of 350 to 400 ° C in an extruder, adding a second aluminum alloy billet, heating to a temperature of 450 to 520 ° C, and extruding the aluminum alloy manufacturing method provides In the above manufacturing method, the first and second aluminum alloy billets are melted and cast, respectively. The first aluminum alloy billet is pre-heated in an extruder after homogenization, and then the second aluminum is added under a higher temperature condition and heated and extruded, so that it is possible to manufacture an aluminum alloy with improved physical properties.

본 발명에 있어서, 상기 제1 알루미늄 합금 빌렛 제조 단계는 몰리브덴 및 코발트를 추가로 용해 및 주조하는 단계를 포함하는 것일 수 있다. In the present invention, the first aluminum alloy billet manufacturing step may include the step of further melting and casting molybdenum and cobalt.

일 실시예에 있어서, 상기 제2 알루미늄 합금 빌렛 제조 단계는 니켈, 및 바나듐을 추가로 용해 및 주조하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the second aluminum alloy billet manufacturing step may include the step of further melting and casting nickel and vanadium.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 또는 제2 알루미늄 합금 빌렛 제조 단계는 첨가제로서 아세트산나트륨, 소듐하이드록사이드, 및 디옥틸프탈레이트을 전체 중량% 대비 0.001%로 첨가하는 것을 포함하는 것일 수 있다. 상기 첨가제는 통상의 합금 제조에 있어 첨가되는 첨가제 이외에 다른 첨가제로도 구성되었으며, 합금 공정에서 냉각시 중심부와 주변부의 냉각 속도를 비슷하게 유지하고 내구성과 내식성을 보완하는 데에 도움을 준다.In one embodiment, the first or second aluminum alloy billet manufacturing step may include adding sodium acetate, sodium hydroxide, and dioctylphthalate as additives in an amount of 0.001% based on the total weight%. The additive is composed of other additives in addition to the additives added in the manufacture of conventional alloys, and helps to keep the cooling rates of the central and peripheral parts similar during cooling in the alloying process and to supplement durability and corrosion resistance.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 또는 제2 알루미늄 합금 빌렛 제조 단계는 실리콘 0.01 내지 0.15, 철 0.15 내지 0.30, 구리 0.25 내지 0.40, 망간 0.90 내지 1.20, 마그네슘 0.30 내지 0.35, 아연 0.01 내지 0.05로 포함되는 것일 수 있다.In one embodiment, the first or second aluminum alloy billet manufacturing step comprises 0.01 to 0.15 silicon, 0.15 to 0.30 iron, 0.25 to 0.40 copper, 0.90 to 1.20 manganese, 0.30 to 0.35 magnesium, 0.01 to 0.05 zinc it could be

일 실시예에 있어서, 상기 제1 알루미늄 합금 빌렛 제조 단계는 중량%로서 실리콘 0.07wt%, 구리 0.29 wt%, 망간 1.02 wt%, 아연 0.007 wt%, 크롬 0.005 wt%, 몰리브덴 1.25 wt%, 코발트 2.25 wt%, 및 알루미늄 잔여량을 용해 및 주조하는 것일 수 있다.In an embodiment, the first aluminum alloy billet manufacturing step comprises 0.07 wt% silicon, 0.29 wt% copper, 1.02 wt% manganese, 0.007 wt% zinc, 0.005 wt% chromium, 1.25 wt% molybdenum, and 2.25 wt% cobalt by weight. wt%, and the remaining amount of aluminum may be dissolved and cast.

일 실시예에 있어서, 상기 제2 알루미늄 합금 빌렛 제조 단계는 중량%로서 실리콘 0.07 wt%, 철 0.19 wt%, 망간 1.02 wt%, 마그네슘 0.34 wt%, 티타늄 0.02 wt%, 니켈 0.04 wt%, 바나듐 0.008 wt% 및 알루미늄 잔여량을 용해 및 주조하는 것일 수 있다.In an embodiment, the second aluminum alloy billet manufacturing step comprises 0.07 wt% silicon, 0.19 wt% iron, 1.02 wt% manganese, 0.34 wt% magnesium, 0.02 wt% titanium, 0.04 wt% nickel, 0.008 wt% by weight of the second aluminum alloy billet. It may be to melt and cast wt% and the remaining amount of aluminum.

상기 각 성분의 중량%와 관련하여, 각 성분의 중량%가 이를 현저히 벗어날 경우 원하는 물성의 알루미늄 합금이 제조되지 않는 문제가 있다. 구체적으로, 종래 기술의 경우 일반적으로 실리콘이 0.05 내지 0.5 wt%로 포함되고 있으나, 본 발명은 최대 0.15를 넘지 않는다. 철 성분의 경우 0.1%보다 낮을 경우 실질적으로 강도 및 물성 향상에 영향을 주지 못하며, 0.35%보다 높을 경우 압출 과정 중 표면 긁힘 현상이 유발되어 압출성이 낮아질 수 있다. 또한 구리 성분의 경우 0.2wt%보다 낮을 경우 연신 효과가 사실상 없으며, 0.4% 보다 높을 경우 내식성 역할을 기대하기 어렵다. 마그네슘의 경우 0.2% 이하는 목적하는 강도를 이끌어내기 어렵고, 0.4%를 초과할 경우 공정 단계에서 문제가 발생할 수 있다. With respect to the weight % of each component, if the weight % of each component significantly deviates from this, there is a problem in that an aluminum alloy having desired properties is not manufactured. Specifically, in the case of the prior art, silicon is generally included in an amount of 0.05 to 0.5 wt%, but the present invention does not exceed 0.15 at most. In the case of iron component, when it is lower than 0.1%, it does not substantially affect the improvement of strength and physical properties, and when it is higher than 0.35%, a surface scratch phenomenon is induced during the extrusion process, and extrudability may be lowered. In addition, in the case of copper component, when it is lower than 0.2 wt%, there is virtually no stretching effect, and when it is higher than 0.4%, it is difficult to expect a corrosion resistance role. In the case of magnesium, it is difficult to obtain the desired strength if it is 0.2% or less, and if it exceeds 0.4%, a problem may occur in the process step.

도 1 및 2는 본 발명의 제조방법을 통해 제조한 합금에 관한 것이다. 구체적으로, 실리콘 0.07wt%, 구리 0.29 wt%, 망간 1.02 wt%, 아연 0.007 wt%, 크롬 0.005 wt%, 몰리브덴 1.25 wt%, 코발트 2.25 wt%, 및 알루미늄 잔여량을 용해로에서 하여 500~540℃ 온도로 용해한 후, 주조기를 거쳐 제1 알루미늄 합금 빌렛을 제조하였다. 다음으로, 실리콘 0.07 wt%, 철 0.19 wt%, 망간 1.02 wt%, 마그네슘 0.34 wt%, 티타늄 0.02 wt%, 니켈 0.04 wt%, 바나듐 0.008 wt% 및 알루미늄 잔여량을 용해 및 주조하여 제2 알루미늄 합금 빌렛을 제조하였다. 상기 제1 및 제2 알루미늄 합금 빌렛을 500~550 ℃ 온도로 가열하고 10시간 유지한 후 불활성화 기체 조건 하에서 실온으로 냉각하는 균질화 단계를 진행하였다(도 1 및 2). 다음으로, 균질화된 제1 알루미늄 합금 빌렛을 압출기에서 350~400℃ 온도로 가열하고, 제2 알루미늄 합금 빌렛을 추가한 후 450~520 ℃ 온도로 가열한 후 압출하였다. 구체적으로, 특정 조건 (콘테나 온도 410~450℃, 다이스온도 430~470℃, 압출속도 4~4.5 ram)의 압출기에서 압출하여 알루미늄 합금으로 구성된 파이프를 압출하였다 (외경 35 +0.1,-0.05; 두께 1.64 +0.08,-0.04; 내경 31.72 +0.1,-0.05). 이후 교정기를 통해 30~80 mm 정도를 교정량으로 하여 교정한 후 제품의 외관, 재질, 인장강도, 항복강도, 연신율을 검사하였다. (인장강도 14.3 kgf/mm2, 항복강도 6.3 kgf/mm2, 연신율 34%) 이러한 물성 특성은 종래 시판되고 있는 알루미늄 합금 제품과는 상이한 기계적 성질에 해당하며, 본 발명의 제조방법은 인장강도 14.3 kgf/mm2, 항복강도 6.3 kgf/mm2, 연신율 34%의 물성을 갖는 알루미늄 합금의 제조방법일 수 있다.1 and 2 relate to an alloy manufactured through the manufacturing method of the present invention. Specifically, 0.07 wt% of silicon, 0.29 wt% of copper, 1.02 wt% of manganese, 0.007 wt% of zinc, 0.005 wt% of chromium, 1.25 wt% of molybdenum, 2.25 wt% of cobalt, and the remaining amount of aluminum are placed in a furnace at a temperature of 500 to 540 ° C. After melting into a furnace, a first aluminum alloy billet was manufactured through a casting machine. Next, 0.07 wt% silicon, 0.19 wt% iron, 1.02 wt% manganese, 0.34 wt% magnesium, 0.02 wt% titanium, 0.04 wt% nickel, 0.008 wt% vanadium and the remaining amount of aluminum are melted and cast to melt and cast a second aluminum alloy billet was prepared. The first and second aluminum alloy billets were heated to a temperature of 500 to 550° C. and maintained for 10 hours, followed by a homogenization step of cooling to room temperature under inert gas conditions ( FIGS. 1 and 2 ). Next, the first homogenized aluminum alloy billet was heated to a temperature of 350 ~ 400 ℃ in the extruder, and after heating to a temperature of 450 ~ 520 ℃ after adding the second aluminum alloy billet was extruded. Specifically, a pipe composed of an aluminum alloy was extruded by extruding in an extruder under specific conditions (container temperature 410 to 450 ° C, die temperature 430 to 470 ° C, extrusion speed 4 to 4.5 ram) (outer diameter 35 +0.1, -0.05; thickness 1.64 +0.08, -0.04; inner diameter 31.72 +0.1, -0.05). After calibrating with a correction amount of about 30 to 80 mm through a straightener, the appearance, material, tensile strength, yield strength, and elongation of the product were examined. (tensile strength 14.3 kgf/mm2, yield strength 6.3 kgf/mm2, elongation 34%) These physical properties correspond to mechanical properties different from those of aluminum alloy products on the market, and the manufacturing method of the present invention has a tensile strength of 14.3 kgf/mm2 mm2, a yield strength of 6.3 kgf/mm2, and a method of manufacturing an aluminum alloy having physical properties of 34% elongation.

상기와 달리 실리콘 함량을 0.5%로 포함한 빌렛 (도 3), 구리를 0.5%로 포함한 빌렛 (도 4)을 제조하였으며, 그 결과 표면상에 미세한 스크래치가 발생함을 확인하였다.Unlike the above, a billet containing 0.5% silicon ( FIG. 3 ) and a billet containing 0.5% copper ( FIG. 4 ) were prepared, and as a result, it was confirmed that fine scratches were generated on the surface.

일 실시예에 있어서, 상기 알루미늄 합금의 제조 방법은 브레이징 용착 단계를 포함할 수 있다. 상기 브레이징 용착 단계는 580~620도의 온도에서 1 내지 2시간 동안 유지하여 용제에 의해 고온으로 접착시키는 단계로 이루어질 수 있다.In one embodiment, the method of manufacturing the aluminum alloy may include a brazing welding step. The brazing welding step may be maintained at a temperature of 580 to 620 degrees for 1 to 2 hours to adhere to a high temperature with a solvent.

도 5는 본 발명의 제조방법을 통해 제조된 알루미늄 합금을 기초로 압출하여 제품을 제조한 것을 나타낸다. 합금의 브레이징 후 상태가 양호함을 알 수 있다. 반면 예시적으로 구성 요소 중 마그네슘의 함량을 0.9wt%로 하여 합금을 제조 후 융착, 브레이징 한 경우 도 6과 같이 표면의 얼룩 현상이 발생함을 알 수 있다. 5 shows a product manufactured by extruding based on the aluminum alloy manufactured through the manufacturing method of the present invention. It can be seen that the state of the alloy after brazing is good. On the other hand, it can be seen that, as shown in FIG. 6 , when the alloy is manufactured with the magnesium content of 0.9wt% as an exemplary component and then fused and brazed, as shown in FIG. 6 .

일 실시예에 있어서, 본 발명의 제조방법은 0.15wt% 이하의 실리콘, 0.1wt% 이하의 아연을 포함하는 알루미늄 합금에 제조방법이다. 본 발명의 제조방법을 통해 제조된 알루미늄 합금은 표면의 그레인 사이즈가 작으며, white상 성분이 많이 포함된 것일 수 있다. In one embodiment, the manufacturing method of the present invention is a manufacturing method on an aluminum alloy containing 0.15 wt% or less of silicon and 0.1 wt% or less of zinc. The aluminum alloy manufactured by the manufacturing method of the present invention may have a small grain size on the surface, and may contain a large amount of white phase component.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although embodiments of the present invention have been described in more detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and various modifications may be made within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. . Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (3)

실리콘 0.07wt%, 구리 0.29 wt%, 망간 1.02 wt%, 아연 0.007 wt%, 크롬 0.005 wt%, 몰리브덴 1.25 wt%, 코발트 2.25 wt%, 및 알루미늄 잔여량을 500~540℃온도로 용해 및 주조하여 제1 알루미늄 합금 빌렛을 제조하는 단계;
실리콘 0.07 wt%, 철 0.19 wt%, 망간 1.02 wt%, 마그네슘 0.34 wt%, 티타늄 0.02 wt%, 니켈 0.04 wt%, 바나듐 0.008 wt% 및 알루미늄 잔여량을 용해 및 주조하여 제2 알루미늄 합금 빌렛을 제조하는 단계;
상기 제1 및 제2 알루미늄 합금 빌렛을 500~550 ℃온도로 가열하고 10시간 유지한 후 불활성화 기체 조건 하에서 실온으로 냉각하는 균질화 단계;
상기 균질화된 제1 알루미늄 합금 빌렛을 압출기에서 350~400℃온도로 가열하고, 제2 알루미늄 합금 빌렛을 추가한 후 450~520 ℃온도로 가열한 후, 콘테나 온도 410~450℃ 다이스온도 430~470℃ 압출속도 4~4.5 ram의 조건의 압출기에서 압출하는 단계; 및
580~620℃의 온도에서 1 내지 2시간 동안 유지하여 용제에 의해 고온으로 접착시키는 브레이징 용착 단계를 포함하는, 알루미늄 합금의 제조방법으로서,
상기 제1 또는 제2 알루미늄 합금 빌렛 제조 단계는 첨가제로서 아세트산나트륨, 소듐하이드록사이드, 및 디옥틸프탈레이트을 첨가하는 것을 포함하는, 제조방법.

Silicon 0.07 wt%, copper 0.29 wt%, manganese 1.02 wt%, zinc 0.007 wt%, chromium 0.005 wt%, molybdenum 1.25 wt%, cobalt 2.25 wt%, and the remaining amount of aluminum are melted and cast at a temperature of 500 to 540 ° C. 1 manufacturing an aluminum alloy billet;
Dissolving and casting 0.07 wt% silicon, 0.19 wt% iron, 1.02 wt% manganese, 0.34 wt% magnesium, 0.02 wt% titanium, 0.04 wt% nickel, 0.008 wt% vanadium and the remainder of aluminum to prepare a second aluminum alloy billet step;
a homogenization step of heating the first and second aluminum alloy billets to a temperature of 500 to 550° C. and maintaining them for 10 hours, followed by cooling to room temperature under inert gas conditions;
The homogenized first aluminum alloy billet is heated to a temperature of 350 to 400° C. in an extruder, a second aluminum alloy billet is added, and then heated to a temperature of 450 to 520° C., followed by a container temperature of 410 to 450° C. and a die temperature of 430 to Extruding in an extruder under the conditions of 470 ℃ extrusion rate 4 ~ 4.5 ram; and
A method for producing an aluminum alloy, comprising a brazing welding step of maintaining at a temperature of 580 to 620 ° C for 1 to 2 hours and adhering at a high temperature with a solvent,
The first or second aluminum alloy billet production step comprises adding sodium acetate, sodium hydroxide, and dioctylphthalate as additives.

삭제delete 삭제delete
KR1020210055560A 2021-04-29 2021-04-29 Improved aluminum alloy and manufacturing method thereof KR102341119B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210055560A KR102341119B1 (en) 2021-04-29 2021-04-29 Improved aluminum alloy and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210055560A KR102341119B1 (en) 2021-04-29 2021-04-29 Improved aluminum alloy and manufacturing method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102341119B1 true KR102341119B1 (en) 2021-12-17

Family

ID=79033604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210055560A KR102341119B1 (en) 2021-04-29 2021-04-29 Improved aluminum alloy and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102341119B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007070731A1 (en) * 2005-11-09 2007-06-21 Alcoa Inc. A multi-alloy monolithic extruded structural member and method of producing thereof
KR20210046733A (en) * 2018-11-12 2021-04-28 알레리스 로울드 프로덕츠 저머니 게엠베하 7XXX-Series Aluminum Alloy Products

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007070731A1 (en) * 2005-11-09 2007-06-21 Alcoa Inc. A multi-alloy monolithic extruded structural member and method of producing thereof
KR20210046733A (en) * 2018-11-12 2021-04-28 알레리스 로울드 프로덕츠 저머니 게엠베하 7XXX-Series Aluminum Alloy Products

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI572721B (en) High strength alpha/beta titanium alloy
CN104263995B (en) A kind of kamash alloy line
US20100008817A1 (en) Copper alloy for seamless pipes
EP2791378B1 (en) Aluminium fin alloy and method of making the same
JP6877426B2 (en) Brazing sheet and its manufacturing method
WO2015182748A1 (en) Method for manufacturing aluminum alloy member and aluminum alloy member using same
JPH0243335A (en) Copper alloy for heat exchanger
KR102341119B1 (en) Improved aluminum alloy and manufacturing method thereof
JP2008223069A (en) High-strength, high-conductivity copper alloy and its manufacturing method
KR102341118B1 (en) Aluminum alloy with improved non-corrosion resistance and manufacturing method thereof
AU2007231418B2 (en) An AL-Mg alloy wire
TW201742929A (en) Hot worked product of brass alloy and method for manufacturing hot worked product of brass alloy
CN110885941A (en) High-toughness aluminum alloy material and preparation method thereof
KR20220063940A (en) High strength and high thermal conductive casting Aluminum alloy and the manufacturing method thereof
KR102539804B1 (en) Aluminum alloys and methods of making the same
CN113245745A (en) Stainless steel solid welding wire for surface overlaying and preparation method thereof
JPH0328342A (en) Aluminum alloy having excellent extrudability and cold workability
US8313590B2 (en) High strength aluminium alloy extrusion
CN110592405A (en) Rare earth aluminum alloy powder and preparation method thereof
JP6179996B2 (en) Cu alloy with excellent machinability, extruded pipe member and Cu alloy synchronizer ring
WO2020218502A1 (en) Aluminum alloy piping material and production method for same
WO2023068167A1 (en) Extruded multi-hole tube and production method for same
CN116005047B (en) Aluminum alloy wire for welding and additive manufacturing and preparation method thereof
JPH03122240A (en) Aluminum alloy for heat roller
KR102617997B1 (en) Manufacturing method of die casting Al alloy

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant