KR102353612B1 - 마그네슘 합금, 이를 이용한 마그네슘 합금 판재 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명면은 내식성이 우수한 마그네슘 합금 판재를 얻을 수 있는 마그네슘 합금을 제공하며, 나아가 마그네슘 합금을 이용한 마그네슘 합금 판재 및 이의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

Description

마그네슘 합금, 이를 이용한 마그네슘 합금 판재 및 이의 제조방법 {MAGNESIUM ALLOY, MAGNESIUM ALLOY PLATE USING THEREOF, AND METHOD FOR MANUFACTURING OF MAGNESIUM ALLOY PLATE}

본 발명은 마그네슘 합금에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 마그네슘 합금을 이용하여 내식성이 우수한 마그네슘 합금 판재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

마그네슘 합금은 구조용 금속소재 중 가장 가벼우며, 비강도, 비강성, 진동 흡수능 등이 우수하여 전자 및 IT 산업뿐 아니라 수송기기용 경량 소재로서 갈수록 그 중요성이 더해지고 있다.

순수 마그네슘은 전기화학적으로 표준 수소 전극 전위가 -2.38V 정도로 활성이 매우 큰 금속으로, 부식 환경에 노출 시 빠른 속도로 부식이 진행된다. 대기 중에서는 표면에 형성되는 MgO 피막으로 인해 중탄소강 또는 일반 알루미늄 합금과 대등한 내식성 수준을 보이는 반면, 수분이 존재하거나 산성 또는 중성 용액 내에서는 표면 피막이 불안정해져 부동태를 형성하지 못해 빠른 속도로 부식이 진행된다. 즉, 마그네슘은 전기화학적으로 활성이 큰 금속으로 부식 환경에 노출될 경우 빠른 속도로 부식이 진행되는 단점이 있어 소재화 적용에 한계가 있다.

따라서, 마그네슘 합금의 적용 분야 확대를 위해 열악한 부식 환경에 적용 가능한 내식성이 우수한 마그네슘 합금 및 그 제조방법에 대한 개발이 요구되고 있는 실정이다.

특히, 고내식 마그네슘 소재는 불순물, 미세조직, 표면상태, 부식환경 등의 다양한 부식 인자를 보유하고 있어, 합금 제조시에 불가피하게 혼입되는 불순물의 종류 및 함량, 특성 향상을 위해 인위적으로 첨가하는 합금 원소의 종류와 함량, 소재 제조방법 및 공정 조건 등을 제어하여 사용 환경에 따라 적절한 부식 특성을 가지도록 설계할 필요가 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2015-0077494호

본 발명의 일 측면은, 내식성이 우수한 마그네슘 합금 판재를 얻을 수 있는 마그네슘 합금을 제공하며, 나아가 마그네슘 합금을 이용한 마그네슘 합금 판재 및 이의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

한편, 본 발명의 과제는 상술한 내용에 한정하지 않는다. 본 발명의 과제는 본 명세서의 내용 전반으로부터 이해될 수 있을 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 부가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.

본 발명의 일 측면은, 중량%로, 알루미늄(Al): 0.5~1.5%, 칼슘(Ca): 0.05~0.5%, 티타늄(Ti): 0.001~0.01%, 보론(B): 0.001~0.01%, 잔부 마그네슘(Mg) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 마그네슘 합금을 제공한다.

본 발명의 다른 일 측면은, 중량%로, 알루미늄(Al): 0.5~1.5%, 칼슘(Ca): 0.05~0.5%, 티타늄(Ti): 0.001~0.01%, 보론(B): 0.001~0.01%, 잔부 마그네슘(Mg) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, Al₂Ca 이차상을 면적분율 10% 이하로 포함하는 마그네슘 합금 판재를 제공한다.

본 발명의 또 다른 일 측면은, 상술한 합금조성을 가지는 마그네슘 합금 용탕을 준비하는 단계; 상기 마그네슘 합금 용탕을 주조하여 주조재를 얻는 단계; 상기 주조재를 균질화 처리하는 단계; 및 상기 균질화 처리된 주조재를 온간 압연하여 압연재를 얻는 단계를 포함하고, 상기 균질화 처리는 380~420℃의 온도범위에서 12~24시간 동안 유지하는 것인 마그네슘 합금 판재의 제조방법을 제공한다.

덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있다.

본 발명에 의하면, 마그네슘 합금의 성분조성을 최적화함으로써 내식성이 크게 향상된 마그네슘 합금 판재를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 있어서, Ca 첨가 함량에 따른 내식성 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 마그네슘 합금 판재(Ca 첨가) 조직을 관찰한 사진을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 있어서, Ca, Sr, Ba의 첨가 여부에 따른 내식성 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 있어서, Y 첨가 여부에 따른 내식성 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 마그네슘 합금 판재(Sr 또는 Ba 첨가) 조직을 관찰한 사진을 나타낸 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.

최근들어 다양한 분야에서 제품의 경량화가 요구됨에 따라 마그네슘 합금을 이용한 소재의 개발이 증가하고 있는 추세이다. 이러한 마그네슘 합금은 소재 경량화에 유리한 반면, 부식 환경에 노출될 경우 빠르게 부식이 진행되어 그 수명이 낮아지는 단점이 있다.

이에, 본 발명자들은 마그네슘 합금의 내식성을 향상시킴으로써 다양한 산업분야에 적용 가능한 마그네슘 합금 판재를 제공하고자 깊이 연구하였다.

그 결과, 마그네슘 합금을 구성하는 합금성분계를 최적화하는 한편, 이를 이용한 마그네슘 합금 판재 제조시 제조공정을 제어함으로써 내식성이 향상된 마그네슘 합금 판재를 제공할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

우선, 본 발명의 일 측면에 따른 마그네슘 합금 및 이를 이용하여 얻은 마그네슘 합금 판재는 중량%로, 알루미늄(Al): 0.5~1.5%, 칼슘(Ca): 0.05~0.5%, 티타늄(Ti): 0.001~0.01%, 보론(B): 0.001~0.01%, 잔부 마그네슘(Mg) 및 기타 불가피한 불순물을 포함함을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 마그네슘 합금 및 마그네슘 합금 판재의 조성을 상기와 같이 제한하는 이유에 대하여 상세히 설명한다. 이때, 각 성분의 함량은 특별한 언급이 없는 한 중량%를 의미한다.

알루미늄(Al): 0.5~1.5%

알루미늄(Al)은 마그네슘(Mg) 합금의 강도를 증가시키고, 합금 용탕의 유동성을 높여 주조성을 향상시키는 역할을 하는 원소로서, 이를 위해서는 0.5% 이상으로 Al을 포함할 수 있다.

본 발명은 Al과 함께 Ca을 함유하므로, Al이 Ca과 반응하여 Al₂Ca 이차상을 형성하게 된다. 상기 Al의 함량이 과도할 경우, 조대한 이차상의 양이 급격하게 높아져 미소-갈바식 부식(micro-galvanic corrosion)에 의한 내식성이 저하되는 바, 이를 고려하여 Al을 1.5% 이하로 함유하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 Al은 0.5~1.5%로 포함할 수 있다.

칼슘(Ca): 0.05~0.5%

칼슘(Ca)은 Mg 합금의 발화온도를 낮추고, 고온안정성을 향상시켜 내열특성을 가지게 하는 원소일 뿐만 아니라, 집합조직을 제어하여 연성 향상에도 기여할 수 있다.

상술한 효과를 충분히 얻기 위해서는 0.05% 이상으로 Ca을 함유할 수 있으나, 그 함량이 0.5%를 초과하게 되면 조대한 2차상이 형성되어 미소-갈바식 부식에 의한 마그네슘 합금의 내식성이 열위할 우려가 있다.

따라서, 상기 Ca을 0.05~0.5%로 포함할 수 있다.

티타늄(Ti): 0.001~0.01%

티타늄(Ti)은 Mg 합금의 결정립계 안정성을 향상시켜 내식성을 높일 뿐만 아니라, 나노 크기의 이차상 형성을 촉진하여 Mg 합금의 내식성 향상에 기여하는 원소이다.

상술한 효과를 충분히 얻기 위해서는 0.001% 이상으로 Ti을 함유할 수 있으나, 그 함량이 0.01%를 초과하게 되면 주조성이 감소하여 취성을 나타낼 우려가 있다.

따라서, 상기 Ti은 0.001~0.01%로 포함할 수 있다.

보론(B): 0.001~0.01%

보론(B)은 융점이 높고, 마그네슘 고상 또는 액상에서의 용해도가 거의 제로(zero)에 가까워, 일반적인 마그네슘 합금에서는 잘 사용하지 않는 원소이다.

그런데, 본 발명에서 상기 Ti과 함께 복합 첨가함으로써, 나노크기의 Mg-Al 금속간 화합물을 다량 형성시키는데 기여하며, 이로부터 강도 향상에 유리한 효과가 있다. 또한, Ti과 함께 복합 첨가함으로써 마그네슘 합금의 내식성 향상에도 기여할 수 있다.

이러한 B의 함량이 0.001% 미만이면 상술한 효과가 불충분하며, 반면 그 함량이 0.01%를 초과하게 되면 Al-B 화합물이 결정립계에 형성되어 연성을 감소시키는 문제가 있다.

따라서, 상기 B을 0.001~0.01%로 포함할 수 있다.

본 발명의 나머지 성분은 마그네슘(Mg)이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다. 예를 들어, Fe, Cu, Ni, Cr, Si, Li, Na, K, F, S, N 등이 있을 수 있다.

상술한 합금조성을 가지는 본 발명의 마그네슘 합금을 이용하여 얻은 마그네슘 합금 판재는 결정입계에 Ca 원소가 편석됨으로써, 마그네슘 합금 판재 내 Al₂Ca 이차상을 면적분율 10% 이하로 포함할 수 있다.

이때, 상기 Ca 원소는 금속간 화합물의 형태가 아닌 용질(solute) 형태로 결정입계에 편석될 수 있다.

즉, 마그네슘 합금 내 대부분의 Ca이 Al과 같은 원소와 이차상을 형성하지 않고 고용되어 용질 형태로 입계에 편석됨으로써, 부식에 대한 베리어(barrier) 역할을 하여 내식성을 향상시킬 수 있다.

보다 유리하게, 상기 Al₂Ca 이차상은 면적분율 7% 이하, 보다 더 유리하게는 5% 이하로 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 마그네슘 합금 및 마그네슘 합금 판재는 상술한 Ca 을 대신하여, 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba) 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 이와 같이, Sr 및/또는 Ba을 함유하는 경우, 마그네슘 합금 내 Al이 Sr 및/또는 Ba과 이차상을 형성할 수 있으며, 한 가지 예로서 Al-Sr계 이차상 및 Al-Ba계 이차상 중 1종 이상을 포함할 수 있음을 밝혀둔다.

스트론튬(Sr): 0.01~0.1%

스트론튬(Sr)은 고온에서 안정한 석출상을 형성하여 고온강도 및 크리프 저항성을 증가시키는데 유효하다. 이러한 효과를 충분히 얻기 위해서는 0.01% 이상으로 Sr을 포함할 수 있으나, 그 함량이 0.1%를 초과하게 되면 조대한 2차상이 과도하게 형성되어 내식성이 열위할 우려가 있다.

따라서, 상기 Sr의 첨가시 0.01~0.1%로 포함할 수 있다.

바륨(Ba): 0.01~0.1%

바륨(Ba)은 시효경화를 통해 마그네슘 합금의 강도를 향상시키는데에 유리한 원소이다. 이러한 효과를 충분히 얻기 위해서는 0.01% 이상으로 Ba을 포함할 수 있으나, 그 함량이 0.1%를 초과하게 되면 조대한 2차상이 과도하게 형성되어 내식성이 열위할 우려가 있다.

따라서, 상기 Ba의 첨가시 0.01~0.1%로 포함할 수 있다.

더불어, 본 발명의 마그네슘 합금은 Mg-Al-Ca-Ti-B계 합금 및 Mg-Al-Sr계 및/또는 Ba-Ti-B계 합금 모두에 이트륨(Y)을 추가로 포함할 수 있다.

이트륨(Y): 0.03~0.3%

이트륨(Y)은 마그네슘 합금 내 Al과 결합하여 석출물을 형성하고, 결정립을 미세화함으로써 강도 향상에 기여한다. 또한, 산소친화력이 높아 용탕 표면의 보호막을 견고하게 하여, 용탕의 산화를 억제시킬 뿐만 아니라, 응고 후에도 난연성을 향상시켜주는 역할을 하는 원소이다. 또한, Mg-Al 금속간 화합물을 다량 형성시킴으로써 내식성을 더욱 향상시킬 수 있다.

상술한 효과를 충분히 얻기 위해서는 0.03% 이상으로 Y을 포함할 수 있으나, 그 함량이 0.3%를 초과하게 되면 조대한 Al-Y 화합물이 형성되어 연성이 감소될 우려가 있다.

따라서, 상기 Y의 첨가시 0.03~0.3%로 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이, 합금조성을 가지면서, 이차상이 제어된 마그네슘 합금 판재는 부식속도가 2.5mm/y 이하로, 내식성이 우수한 효과가 있다. 보다 바람직하게는 1.0mm/y 이하일 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 일 측면에 따른 마그네슘 합금 판재의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 마그네슘 합금 판재는 상술한 합금조성을 만족하는 용탕을 준비한 후, 이를 [주조 - 균질화 처리 - 압연] 공정을 거쳐 제조할 수 있으며, 이하 각 단계별로 구체적으로 설명한다.

[용탕 준비 단계]

상술한 합금조성을 만족하는 용탕을 준비한다. 특별히 한정할 필요는 없으며, 일반적인 마그네슘 합금용 용탕 준비에 따르면 된다.

한 가지 예로서, 순수 마그네슘을 용해용 도가니(ex, 저탄소강 도가니)에 장입한 다음, 보호가스 분위기 하에서 700~720℃로 승온하여 용해한다. 순수 마그네슘이 완전히 용해되면, 고융점 합금원소부터 차례로 투입하여 용해하고, 용탕 내 합금원소가 균일하게 분포하도록 10~20분 정도 교반할 수 있다. 이후, 개재물이 충분히 침강하도록 5~15분 정도 유지한 후 예열된 몰드에 출탕하여 후속 단계를 진행할 수 있다.

상기 순수 마그네슘 이외의 합금원소를 투입함에 있어서, 각 합금원소를 순수한 형태로 준비할 수 있지만, Ti과 B은 Al과 혼합되어 있는 모합금 형태로 투입할 수 있다. 이들 원소의 경우, 융점이 높아 모합금 형태로 투입하는 것이 용해에 유리하기 때문이다.

[주조 단계]

상기 용탕을 주조하여 주조재를 얻을 수 있으며, 이때 후속 압연 공정을 원활히 수행하기 위하여 판재 형태로 주조할 수 있다.

상기 주조 방법으로는 다이캐스팅, 다이렉트 칠 캐스팅(Direct chill casting), 빌렛 주조, 원심 주조, 경동 주조, 금형 중력 주조, 사형 주조(sand casting), 스트립 캐스팅법 또는 이들의 조합일 수 있으며, 다만 이에 제한하는 것은 아니다.

구체적으로는 스트립 캐스팅법으로 주조할 수 있으며, 이때 용탕온도 680~720℃에서 0.5 내지 3.0mmp의 속도로 주조될 수 있다.

[균질화 처리 단계]

상기에 따라 제조된 마그네슘 합금 주조재를 특정 온도에서 균질화 처리할 수 있으며, 이로부터 주조시 발생된 응력을 해소하고, 조직을 균일하게 할 수 있다.

상기 균질화 처리는 380~420℃의 온도범위에서 12~24시간 동안 유지하는 공정일 수 있다. 이때, 온도가 380℃ 미만이면 균질화하는데에 장시간이 소요되어 생산성이 저하되며, 반면 그 온도가 420℃를 초과하게 되면 표면 산화 또는 국부적인 발화현상이 나타날 우려가 있다.

또한, 그 시간이 12시간 미만이면 충분한 균질화가 이루어지지 못하며, 반면 24시간을 초과하게 되면 과도한 균질화에 의해 오히려 조직이 불균일하게 형성될 우려가 있다.

[압연 단계]

상기에 따라 균질화 처리된 주조재를 압연하여 압연재를 제조할 수 있다. 이때, 압연은 275~325℃의 온도범위에서 온간 압연을 행할 수 있다.

상기 압연시 온도가 275℃ 미만이면 에지크랙 또는 표면크랙 등의 결함이 발생할 우려가 있으며, 반면 그 온도가 325℃를 초과하게 되면 압연에 의한 온도가 상승하므로 산화에 의한 발화 가능성이 존재한다.

상술한 온도범위에서 압연을 행함에 있어서, 패스당 압하율이 10~20%일 수 있다. 이때, 압하율이 10% 미만이면 압연 효율성이 낮아져 생산성에 영향을 미치며, 반면 20%를 초과하게 되면 과압연에 의해 에지크랙 등의 결함이 발생할 우려가 있다.

이와 같이, 본 발명에서는 특정 원소들로 제어된 마그네슘 합금을 주조한 후 특정 온도에서 균질화 처리 및 온간 압연을 행함으로써, 이차상의 분율을 최소화하면서, 내식성이 우수한 마그네슘 합금 판재를 제조할 수 있는 것이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.

(실시예 1)

하기 표 1에 나타낸 합금조성을 가지는 용탕을 주조하여 판재형 주조재를 제조하였다. 그 후, 각각의 주조재를 400℃에서 12시간 균질화 처리한 다음, 300℃에서 패스당 15%의 압하율로 온간 압연하여 압연재(두께 1mmt) 즉, 마그네슘 합금 판재를 제조하였다.

구분	합금조성 (중량%)
	Al	Ca	Ti	B	Mg
발명예 1	0.98	0.29	0.0053	0.0016	나머지
발명예 2	1.02	0.47	0.0035	0.0012	나머지
비교예 1	1.01	0.96	0.0046	0.0014	나머지
비교예 2	0.98	1.43	0.0052	0.0016	나머지

각각의 마그네슘 합금 판재로부터 샘플(가로 70mm-세로 150mm)을 채취한 다음, 염수침적시험(Salt immersion test)을 통해 내식성을 평가하였다. 염수침적시험은 3.5wt% NaCl 수용액(20℃)에 20시간 침지시킨 후에 꺼내어 부식속도(corrosion rate, mm/y)를 측정하였다. 이때, 각 주조재에 대해서도 동일한 크기(가로 70mm-세로 150mm)로 샘플을 채취한 다음, 동일한 조건에서 염수침적시험을 진행한 후 부식속도를 측정하였다.

내식성 평가 결과는 도 1에 나타내었다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 주조재 및 압연재 모두 마그네슘 합금 내 Ca의 함량이 높을 때 내식성이 향상되나, 그 함량이 0.5%를 초과하는 경우에는 오히려 내식성이 열위해지는 것을 확인할 수 있다.

특히, 발명예들은 주조재의 경우 1.0mm/y 부식속도를 보이고, 압연재의 경우 2.0mm/y 정도의 부식속도를 보이는데, 이는 상용화된 합금인 AZ31의 부식속도(3.3~3.5mm/y) 대비 우수한 것이다.

한편, 발명예 2와 비교예 1 및 2의 주조재 및 압연재의 조직을 EPMA(Electro probe micro-analyzer)를 이용하여 측정한 결과를 도 2에 나타내었다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 주조재의 경우에는 Ca 함량이 증가할수록 조대한 Al₂Ca 이차상이 형성된 것을 확인할 수 있으며, 이로 인해 미소-갈바닉 부식(micro-galvanic corrosion)을 가속화시켜 내식성이 감소하는 것으로 판단된다. 압연재에서는 주조재에서 관찰되는 부식의 장벽(barrier) 역할을 하는 네트워크(network) 구조의 이차상이 압연에 의해 분절되면서 내식성이 감소하는 것으로 판단된다.

(실시예 2)

하기 표 2에 나타낸 합금조성을 가지는 용탕을 주조하여 판재형 주조재를 제조하였다. 그 후, 실시예 1과 동일하게 각각의 주조재를 균질화 처리한 다음, 온간 압연하여 압연재(두께 1mmt) 즉, 마그네슘 합금 판재를 제조하였다.

구분	합금조성 (중량%)
	Al	Ca	Sr	Ba	Ti	B	Y	Mg
발명예 3	0.98	0.29	0	0	0.0053	0.0016	0	나머지
발명예 4	0.99	0	0.10	0	0.0094	0.0026	0	나머지
발명예 5	1.01	0	0	0.099	0.0044	0.0013	0	나머지
발명예 6	1.07	0.24	0	0	0.0035	0.0011	0.23	나머지

각각의 마그네슘 합금 판재로부터 실시예 1과 동일한 크기의 샘플을 채취한 다음, 동일한 조건으로 내식성을 평가하였다. 이때, 각 주조재에 대해서도 동일한 크기로 샘플을 채취한 다음, 역시 동일한 조건에서 염수침적시험을 진행한 후 부식속도를 측정하였다. 내식성 평가 결과는 도 3 및 도 4에 나타내었다.

먼저, 도 3은 Al, Ti 및 B와 함께 Ca, Sr, Ba 중 1종을 첨가한 마그네슘 합금에 대한 내식성 평가 결과이다.

도 3에 나타낸 바와 같이, Ca 대신에 Sr 또는 Ba을 첨가한 발명예 4 및 발명예 5의 부식속도가 주조재는 1.0mm/y 이하, 압연재는 2.5mm/y 이하로서 Ca을 첨가한 발명예 3과 유사한 내식성 수준을 보여줌을 확인할 수 있다.

도 4는 Y의 첨가 여부에 따른 마그네슘 합금에 대한 내식성 평가 결과를 나타낸 것이다.

도 4에 나타낸 바와 같이, Ca과 함께 Y을 더 첨가하는 경우(발명예 6)에 내식성이 더욱 향상됨을 확인할 수 있다.

한편, 도 5는 상기 발명예 4 및 발명예 5에 해당하는 합금조성에서 Sr과 Ba의 함량을 높이는 경우에 대한 조직을 EPMA(Electro probe micro-analyzer)를 이용하여 측정한 결과를 나타낸 것이다.

도 5에 나타난 바와 같이, Sr과 Ba의 함량을 각각 높이는 경우, 이차상의 분율이 높아질 뿐만 아니라, 그 크기가 조대해지는 것을 확인할 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (11)

1. 중량%로, 알루미늄(Al): 0.5~1.5%, 칼슘(Ca): 0.05~0.5%, 티타늄(Ti): 0.001~0.01%, 보론(B): 0.001~0.01%, 잔부 마그네슘(Mg) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 마그네슘 합금.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 합금은 상기 칼슘(Ca) 대신에, 스트론튬(Sr): 0.01~0.1% 및 바륨(Ba): 0.01~0.1% 중 1종 이상을 포함하는 마그네슘 합금.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 합금은 이트륨(Y): 0.03~0.3%을 더 포함하는 마그네슘 합금.
   
4. 중량%로, 알루미늄(Al): 0.5~1.5%, 칼슘(Ca): 0.05~0.5%, 티타늄(Ti): 0.001~0.01%, 보론(B): 0.001~0.01%, 잔부 마그네슘(Mg) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고,
   Al₂Ca 이차상을 면적분율 10% 이하로 포함하는 마그네슘 합금 판재.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 판재는 상기 칼슘(Ca) 대신에, 스트론튬(Sr): 0.01~0.1% 및 바륨(Ba): 0.01~0.1% 중 1종 이상을 포함하며,
   상기 Al₂Ca 이차상 대신에, Al-Sr계 이차상 및 Al-Ba계 이차상 중 1종 이상을 포함하는 마그네슘 합금 판재.
   
6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
   상기 판재는 이트륨(Y): 0.03~0.3%을 더 포함하는 마그네슘 합금 판재.
   
7. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
   상기 판재는 부식속도가 2.5mm/y 이하인 마그네슘 합금 판재.
   
8. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항의 마그네슘 합금 용탕을 준비하는 단계;
   상기 마그네슘 합금 용탕을 주조하여 주조재를 얻는 단계;
   상기 주조재를 균질화 처리하는 단계; 및
   상기 균질화 처리된 주조재를 온간 압연하여 압연재를 얻는 단계를 포함하고,
   상기 균질화 처리는 380~420℃의 온도범위에서 12~24시간 동안 유지하는 것인 마그네슘 합금 판재의 제조방법.
   
9. 제 8항에 있어서,
   상기 온간 압연은 275~325℃의 온도범위에서 패스당 10~20%의 압하율로 행하는 것인 마그네슘 합금 판재의 제조방법.
   
10. 제 9항에 있어서,
    상기 압연재는 Al₂Ca 이차상을 면적분율 10% 이하로 포함하는 것인 마그네슘 합금 판재의 제조방법.
    
11. 제 10항에 있어서,
    상기 압연재는 Al₂Ca 이차상 대신에, Al-Sr계 이차상 및 Al-Ba계 이차상 중 1종 이상을 면적분율 10% 이하로 포함하는 것인 마그네슘 합금 판재의 제조방법.

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