KR102457529B1 - 알루미늄 합금 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알루미늄을 합금에 관한 것이다. 본 발명은 중량 %로, 최대 0.2%의 Si, 최대 0.2%의 Fe, 최대 0.6%의 Mn, 1.5 내지 2.1%의 Mg, 5.5 내지 6.5의 Zn, 최대 0.1%의 Ti, 최대 0.1%의 Cr, 최대 0.1%의 Zr 및 통상의 불순물을 포함하고, 나머지는 Al로 구성되는 알루미늄 합금을 제공한다.

Description

알루미늄 합금{ALUMINUM ALLOY}

본 발명은 알루미늄 합금에 관한 것으로, 전자기기의 외관소재에 사용되는 고강도 알루미늄 합금에 관한 것이다.

일반적으로 다양한 전자기기는 전자기기 내부에 실장된 각종 부품들을 보호하기 위하여, 커버 케이스, 케이스 프레임, 베젤과 같은 외관소재를 구비한다. 이러한 외관소재는 충격이 가해질 때에 충격으로부터 전자기기의 손상을 방지하여야 하므로 높은 강도가 요구된다.

한편, 전자기기의 구조가 복잡해지고 소형화 및 박형화 됨에 따라, 기존의 프레스 가공에 의한 외관소재 구현은 한계에 도달하였다. 따라서, 형상 구현이 비교적 자유로운 압출 방법을 이용한 전자기기의 외관소재용 압출재가 다양하게 개발되고 있다. 상기 압출 방법을 이용한 압출재는 생산되는 제품의 치수가 정밀하여 제품을 다듬을 필요가 없으며, 기계적 성질이 우수하고, 대량 생산이 가능하고, 생산 비용이 저렴하다는 장점을 가지고 있다.

상기 압출 방법으로 상기 전자기기의 외관소재를 제조할 때, 주로 알루미늄 합금이 사용되며, 알루미늄은 합금의 종류에 따라 분류된다. 상세하게, 1000계는 99.00wt% 이상의 알루미늄을 함유한 순수 알루미늄, 2000계는 Al-Cu계 합금, 3000계는 Al-Mn계 합금, 4000계는 Al-Si계 합금, 5000계는 Al-Mg계 합금, 6000계는 Al-Mg-Si계 합금, 7000계는 Al-Zn-Mg계 합금으로 분류, 표시하는 방법이 널리 사용되고 있다.

상기 외관소재는 고강성과 제조의 용이성을 확보를 위하여 주로 고강도 6000계 알루미늄 합금이 사용되고 있다. 상세하게 6000계 알루미늄 합금(Al-Mg-Si)은 마그네실리케이트(Mg2Si) 석출상 제어에 의한 시효경화 효과를 통해 고강도 물성을 얻고 있으나, 고강성 확보를 위해 Mg와 Si의 함량을 증가하게 되면 외관구현이 어려우며 7000계 Al합금 대비 강도가 낮은 문제점이 있다. 이에 자동차, 항공기, 건축자재와 같은 구조재로 많이 적용되고 있는 고강도 7000계 알루미늄 합금을 전자기기에 적용하기 위한 노력들이 이루어지고 있다.

한편, 7000계 알루미늄 합금(Al-Zn-Mg-(Cu))은 고함량 첨가물과 형성된 내부조직의 형상에 따라 아노다이징 후 7000계 알루미늄 합금의 표면에 얼룩, 결자국, 흑점 또는 반점과 같은 결함이 나타나게 된다. 또한, 7000계 알루미늄 합금의 강도를 확보하기 위하여 구리(Cu) 첨가하여 알루미늄구리합금(Al2Cu)상 생성을 통해 강도를 향상시킬 수 있다. 하지만 구리를 첨가한 7000계 알루미늄 합금은 아노다이징 후 합금의 색이 황변(yellowish)된다. 상기 구리가 첨가된 7000계 알루미늄 합금은 충분한 강도를 가지지만, 표면의 결함과 황변으로 인해 전자기기가 외관소재가 고품질의 심미성을 가지는 것은 다소 무리가 있다. 이에, 본 발명에서는 상기 7000계 알루미늄 합금의 제어를 통해 고강도, 높은 심미성을 갖는 알루미늄 합금을 제시한다.

본 발명의 일 목적은 고강도를 가지는 전자기기의 알루미늄 합금 외관소재를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은 아노다이징 후 황변이 방지된 전자기기의 알루미늄 합금 외관소재를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 일 목적은 표면에 금속결 및 결함이 드러나지 않는 전자기기의 알루미늄 합금 외관소재를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 중량 %로, 최대 0.2%의 Si, 최대 0.2%의 Fe, 최대 0.6%의 Mn, 1.5 내지 2.1%의 Mg, 5.5 내지 6.5의 Zn, 최대 0.1%의 Ti, 최대 0.1%의 Cr, 최대 0.1%의 Zr 및 통상의 불순물을 포함하고, 나머지는 Al로 구성되는 알루미늄 합금을 제공한다.

일 실시예에 있어서, 최대 0.1%의 Cu를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 합금은 등축정으로 이루어질 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 합금을 이루는 입자들의 평균 종횡비는 0.6 내지 1.3일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 합금을 이루는 입자들의 평균 결정입도(grain size)는 30 내지 500 μm일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 합금은 Lab표색계 입체 좌표에서, b가 -0.5 내지 0.5일 수 있다.

일 실시예에 있어서, Mg함량을 기준으로, Mg와 Zn의 중량 함량 비율은 3 내지 4일 수 있다.

본 발명에 따른 알루미늄 합금 외관소재는, 구리(Cu)의 함량을 낮추고, 마그네슘(Mg)과 아연(Zn)의 함량을 조절하여 강도를 제어할 수 있다. 이를 통하여, 알루미늄 합금 외관소재는 강도가 향상될 수 있다.

또한, 본 발명은 구리(Cu)의 함량을 낮추어, 아노다이징 후 구리로 인한 황변을 방지할 수 있다. 이를 통해, 알루미늄 합금 외관 소재에 염료를 도색할 때, 염료의 고유의 색이 발현되어 알루미늄 합금 외관 소재의 심미성이 크게 향상될 수 있다.

또한, 본 발명은 합금의 함량을 조절하여 금속조직을 제어할 수 있다. 이를 통하여, 알루미늄 합금 외관소재는 등축정으로 이루어질 수 있다. 따라서, 알루미늄 합금 외관소재는 표면상에 금속조직의 형상이 드러나지 않고, 얼룩, 흑점과 같은 표면 결함을 포함하지 않는다. 이에 따라, 알루미늄 합금 외관 소재에 염료를 도색할 때, 표면 결함의 영향없이 균일하게 도색될 수 있기 때문에 알루미늄 합금 외관 소재의 심미성이 크게 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 알루미늄 합금 외관소재를 이용한 전자기기의 일 실시예이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 표 1의 조성비로 이루어진 비교예 1과 실시예 1의 조직형상의 이미지이다.
도 3은 각각 표 3의 조성비로 이루어진 비교예 2와 실시예 2의 아노다이징 후 시편의 이미지이다.
도 4는 본 발명의 알루미늄 합금 전자기기 외관소재를 제조하는 공정도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 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.

도 1은 본 발명의 알루미늄 합금 외관소재를 이용한 전자기기의 일 실시예이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예로 알루미늄 합금 외관소재를 이용한 이동 단말기이다. 상기 알루미늄 합금 외관소재는 상기 이동 단말기의 커버 케이스(100) 또는 베젤(200)과 같이 전자기기의 최외각에서 내부의 부품들을 보호할 수 있다.

커버 케이스(100)와 베젤(200)은 전자기기의 내부 부품을 보호할 수 있는 강도를 가져야 한다. 이러한 관점에서 구리는 합금 외관소재의 강도를 강화 시키기 때문에, 합금 외관소재를 이루는 성분으로 많이 활용 되어왔다. 하지만, 구리가 합금 외관소재에 첨가될 경우, 합금 외관소재가 황변되는 문제가 발생한다.

구체적으로, 커버 케이스(100)와 베젤(200)에 사용되는 합금 외관소재는 염료 도색 시, 염료 본래의 색을 잘 살릴 수 있어야 한다. 이때, 합금 외관소재의 황변은 염료 도색 시, 염료 본래의 색감을 저해하는 요인이 된다. 따라서, 황변이 되지않은 합금 외관 소재를 커버 케이스(100)와 베젤(200)에 사용할 경우, 염료를 도색할 때, 염료 고유의 색이 발현되어 심미성이 향상될 수 있다.

한편, 커버 케이스(100)와 베젤(200)의 금속조직은 결자국, 얼룩, 흑점과 같은 표면 결함에 의하여 그 심미성이 저해될 수 있다. 구체적으로, 합금 외관 소재의 제조 시 외부 압력 등으로 인해, 금속조직의 입자 형태가 표면상에 드러날 수 있으며, 얼룩, 흑점이 형성될 수 있다. 금속조직의 입자 형태가 외관소재 표면상에 그대로 드러나는 경우, 염료 도색 시 합금 외관 소재의 심미성을 저해하는 요인이 되며, 얼룩, 흑점 또한, 합금 외관소재의 심미성을 저해하는 요인이 된다.

여기서, 금속조직을 이루는 결정이 등축정으로 이루어지는 경우, 금속조직의 입자 형태가 합금 외관소재 표면상에 드러나는 현상, 얼룩 및 결자국이 발생하는 현상을 방지할 수 있다.

본 발명은, 황변 되지 않고, 금속조직을 이루는 입자형태가 표면상에 드러나지 않음과 동시에 이동 단말기 내부 부품을 보호할 수 있을 정도의 강도를 가지는 합금 외관 소재를 제공한다.

이를 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 합금 외관소재는 전체 중량부당, 최대 0.2%의 Si, 최대 0.2%의 Fe, 최대 0.6%의 Mn, 1.5 내지 2.1%의 Mg, 5.5 내지 6.5의 Zn, 최대 0.1%의 Cr, 최대 0.1%의 Ti, 최대 0.1%의 Zr 및 통상의 불순물을 포함하는 Al로 구성되는 알루미늄 합금일 수 있다.

이하, 각각의 구성에 대하여 상세하게 설명한다. Si과 Fe의 함량은 각각 전체 중량부당 최대 0.2%일 수 있다. Si와 Fe 각각의 함량이 전체 중량부당 0.2%을 초과할 경우, 금속간 화합물을 형성하여, 고온 성형성을 나쁘게 할 수 있다. 따라서, Si과 Fe 각각의 함량은 전체 중량부당 최대 0.2%가 넘지 않는 것이 바람직하다.

또한, Mn의 함량은 전체 중량부당 최대 0.6%일 수 있다. Mn은 Al과 결합하여 다양한 분산입자를 형성한다. 이로 인해, 결정립 미세화가 이루어지면서 미세석출물 분산효과가 발생하고, 상기 미세석출물 분산효과를 통하여 합금의 강도가 증가될 수 있다. 한편, Mn의 함량이 전체 중량부당 0.6%를 초과할 경우, 합금의 재결정을 억제하고, 합금의 강도 저하를 초래하게 된다. 따라서, Mn의 함량은 전체 중량부당 최대 0.6%가 넘지 않는 것이 바람직하다.

Mg 의 함량은 전체 중량부당 1.5 내지 2.1%일 수 있다. Mg는 고용체 경화를 위하여 첨가되는 원소이며, 1.5% 미만으로 첨가되면 시효경화효과가 급격히 저하되어 합금의 강도가 감소될 수 있다. 한편, Mg의 함량이 2.1%를 초과할 경우, 조대한 석출상이 생성됨에 따라 압출 시 압력이 증가하여 압출성이 저하된다. 따라서, Mg의 함량은 전체 중량부당 최대 1.5 내지 2.1%인 것이 바람직하다.

Zn의 함량은 전체 중량부당 5.5 내지 6.5%일 수 있다. Zn은 부식저항성의 손실없이 강도를 향상시키기 위하여 첨가되는 원소로서, 5.5% 미만으로 첨가되면 합금의 강도가 감소될 수 있다. 한편, Zn의 함량이 6.5%를 초과하는 경우, 응력 부식 균열성이 악화되며, 압출 생산성 또한 저하될 수 있다. 따라서 Zn은 전체 중량부당 5.5 내지 6.5%를 포함하는 것이 바람직하다.

나아가, 본 발명의 일 실시예에서, Mg 함량을 기준으로, Mg와 Zn의 중량 함량 비율은 3 내지 4일 수 있다. 상세하게, 알루미늄 합금에서 Zn/Mg의 중량 함량 비율이 3 미만에서는 강도가 저하될 수 있다. 한편, Zn/Mg의 중량 함량 비율이 4를 초과할 때는 합금내 응력부식 균열성이 악화될 수 있다. 또한, 본 발명의 알루미늄 합금에서 Zn/Mg의 중량 함량 비율을 조절하여 후술할 Cu의 함량이 낮더라도, 목표로 하는 합금의 강도를 만족시킬 수 있다. 즉, 본 발명은 Mg와 Zn 및 Cu의 함량이 조절함으로써, 압출 성형성과 기계적 강도가 크게 향상된 특성을 나타낼 수 있다.

또한, Ti의 함량은 전체 중량부당 최대 0.1%일 수 있다. Ti는 거대 금속간 화합물 크기를 감소시켜 결정립 미세화를 야기하는 원소이다. 따라서, Ti 첨가에 의하여 알루미늄 합금의 강도가 향상될 수 있다. 한편, Ti의 함량이 전체 중량부당 0.1%를 초과할 경우, 합금의 압출성이 떨어지고, 조대한 화합물이 생성되어 인성 저하를 초래하게 된다. 따라서, Ti의 함량은 전체 중량부당 최대 0.1%가 넘지 않는 것이 바람직하다.

Cr 및 Zr 각각의 함량은 전체 중량부당 최대 0.1%일 수 있다. Cr및 Zr은 결정립 미세화와 재결정층 억제하고, 압출 시 재결정 억제로 섬유성 결정을 형성하기 위하여 첨가되는 원소이다. 한편, Cr및 Zr각각의 함량이 전체 중량부당 0.1%를 초과하는 경우, 불필요한 분산상이 입계 내에 석출되어 강도 저하가 초래될 수 있다. 따라서, Cr 및 Zr 각각의 함량은 전체 중량부당 최대 0.1%가 넘지 않는 것이 바람직하다.

또한, Cu의 함량은 전체 중량부당 최대 0.1%일 수 있다. Cu 는 알루미늄 합금내에서 Al2Cu상을 생성하여 합금의 강도를 증가시키는 원소이다. 하지만, Cu 의 함량이 전체 중량부당 0.1%를 초과하는 경우, 아노다이징(anodaizing) 후 황변(yellowish)이 발생하여 전자기기의 외관소재로 적용하기에 어려움이 있다. 따라서 Cu의 함량은 전체 중량부당 최대 0.1%를 넘지 않는 것이 바람직하다. 덧붙여, 전술한 조성으로 이루어진 본 발명의 알루미늄 합금은 항복 강도 350 내지 450MPa을 가지는 등축정 조직을 가질 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명에 따른 알루미늄 합금은 등축정으로 이루어질 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 알루미늄 합금의 표면에는 금속조직을 이루는 입자의 형상이 드러나지 않으며, 흑점과 같은 표면 결함이 발생되지 않는다.

한편, 본 명세서에서 합금이 등축정으로 이루어진다 함은 합금을 이루는 입자들의 평균 종횡비가 0.6 내지 1.3인 것으로 정의될 수 있다. 여기서, 합금을 이루는 입자들의 종횡비는 합금의 단면을 촬영한 영상을 기 공지된 영상 분석 프로그램을 이용하여 분석함으로써, 산출될 수 있다.

한편, 상기 합금을 이루는 입자들의 평균 결정입도(grain size)는 30 내지 500μm 일 수 있다. 상기 평균 결정입도가 30μm 미만인 경우, 합금 표면에 압출결(steaking)이 발생될 수 있으며, 상기 평균 결정입도가 500μm를 초과하는 경우, 합금 표면에 얼룩이 발생할 가능성이 높아진다.

한편, 본 발명의 알루미늄 합금은 Cu 함량의 조절로 아노다이징 후 황변을 억제될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 알루미늄 합금은 아노다이징 후 황색으로 변색되지 않으며, 아노다이징 후 합금의 색상은 L*a*b*표색계 입체 좌표에서, b가 -0.5 내지 0.5일 수 있다. L*a*b*표색계는 도 3의 설명에서 구체적으로 설명한다.

이하, 본발명의 실시예에 대하여 설명한다. 본 발명에 따른 알루미늄 합금의 특성 확인을 위하여 본 발명의 범주내에서 하기 표 1과 같은 조성비로 이루어진 시편을 제작하였다.

중량%	Si	Fe	Cu	Mn	Mg	Zn	Cr	Ti	Zr	Al
비교예 1 (상용 7041)	0.03	0.06	0.74	0.04	1.94	5.87	0.13	0.03	0.11	Bal.
실시예 1	0.05	0.1	0.02	0.12	1.16	5.95	<0.05	0.03	<0.1	Bal.

표 1과 같은 조성비로 이루어진 비교예 1(상용 7041)과 실시예 1의 특성을 비교하기 위하여 이들 시편을 각각 인장시험기(Universal Testing Machine, 시편 규격: E8/E8M Standard Specimen)로 인장강도와 항복강도를 측정하였으며, 측정을 통한 결과치를 연산하여 연신율을 산출하였다. 또한, 이들 시편의 조직형상을 살펴 하기 표 2에 나타내었다.

	인장강도 [MPa]	항복강도 [MPa]	연신율 [%]	조직형상
비교예 1 (상용 7041)	538	512	15	표면 조대립(재결정), 내부 섬유상
	538	512	15
	529	504	14
	530	503	16
	507	485	15
	494	476	15
	524	499	16
	481	464	16
	483	466	16
실시예 1	425	367	18	등축정
	432	377	19
	435	384	20
	453	431	17
	457	435	17

표 2에 따르면, 비교예1(상용 7041)의 항복강도는 450 내지 550 MPa이며, 실시예1의 항복강도는 350 내지 450 MPa인 것을 알 수 있다. 즉, 실시예 1은 강도를 증가시키는 주요한 첨가원소인 Cu가 비교예 1에 비하여 미량 첨가됨에도 불구하고, 충분한 항복강도를 만족하는 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 1은 등축정의 조직 형상을 가지지만, 비교예 1은 표면 조대립 또는 내부 섬유상을 가지는 것을 알 수 있었다. 이는 후술할 도 2a와 도 2b에서 상세하게 설명한다.

도 2a와 도 2b는 각각 표 1의 조성비로 이루어진 비교예 1과 실시예 1의 조직 형상의 이미지이다.

도 2a를 참조하면, 비교예 1은 표면 조대립 또는 내부 섬유상 조직 형상임을 알 수 있다. 따라서, 비교예 1를 이용한 전자기기 외관소재는 도 2a의 조직 형상으로 인하여, 압출결이 나타나며, 상기 압출결로 상기 외관소재가 고품질의 심미성을 가지는 것은 다소 무리가 있다.

한편, 도 2b를 참조하면, 실시예 1은 등축정 조직형상을 가지는 것을 알 수 있다. 상세하게, 등축정을 이루는 입자들의 평균 결정 입도는 30 내지 500 μm를 가질 수 있다. 또한, 등축정 조직 형상은 조대립 또는 내부 섬유상을 가지는 조직에 비해 치밀한 조직을 가진다. 상술한 등축정 조직형상을 가지는 실시예 1의 표면에는 금속조직의 입자 형상이 드러나지 않으며, 결함이 발생되지 않는다.

또 다른 실시예에서, 본 발명의 범주내에서 하기 표 3과 같은 조성비로 이루어진 시편을 제작하였다.

중량%	Si	Fe	Cu	Mn	Mg	Zn	Cr	Ti	Zr	Al
비교예 2	0.6~00.9	<0.15	0.5~0.8	0.2~0.5	0.9~1.3	<0.1	<0.1	<0.1	-	Bal.
실시예 2	<0.2	<0.2	<0.1	<0.2	1.5~2.1	5.5~6.5	<0.1	<0.1	-	Bal.

표 3과 같은 조성비로 이루어진 비교예 2와 실시예 2의 특성을 비교하기 위하여, 비교예2 및 실시예2 각각의 시편을 인장시험기로 인장강도와 항복강도를 측정하였으며, 측정을 통한 결과치를 연산하여 연신율과 같은 기계적 특성을 산출하였다. 또한, 이들 시편을 아노다이징한 후, 색상과 표면 상태를 하기 표 4에 나타내었다.

특성		비교예2	실시예2
기계적특성	인장강도[MPa]	360	453
	항복강도[MPa]	310	432
	연신율 [%]	12.6	17.0
아노다이징 품질 (외관특성)	색상	L*=79.0 b*=2.73	L*=87.7 b*=-0.17
	압출결	있음	없음

표 4에 따르면, 실시예 2는 강도를 증가시키는 주요한 첨가원소인 Cu가 비교예 2에 비하여 미량 첨가됨에도 불구하고, 실시예 2는 비교예 2에 비하여 더 우수한 항복강도를 가지는 것을 알 수 있다. 즉, 실시예 2는 Mg 및 Zn 의 함량이 조절되어, 기계적 강도가 크게 향상된 특성을 나타낼 수 있다. 덧붙여, 실시예 2는 비교예 2에 비하여 압출결이 없는, 더 우수한 외관특성을 가지는 것을 알 수 있으며, 아노다이징 후에 황변이 되지 않은 것을 알 수 있었다. 상기 황변에 관련된 특성은 후술할 도 3에서 상세하게 설명한다.

도 3은 각각 표 3의 조성비로 이루어진 비교예 2와 실시예 2의 아노다이징 후 시편의 이미지이다.

도 3을 참조하면, 아노다이징 후 비교예 2와 실시예 2의 시편을 색상을 비교할 수 있다. 상세하게, 아노다이징 후 비교예 2의 경우 황변이 발생하여, 전자기기의 외관소재로 사용될 때, 고품질의 심미성을 가지는 것은 다소 무리가 있다. 한편, 실시예 2의 경우 아노다이징 후에 황변이 발생하지 않아 염료를 도색할 때, 염료 본래의 색감을 살릴 수 있다.

황변 정도의 측정은 L*a*b* 표색계로 측정할 수 있다. L*a*b* 표색계는 밝기를 지시하는 지표로 L*가 사용되며, L*값은 밝기가 거의 없는 색(black)은 0의 값을 가지며, 밝은 색(white)은 100의 값을 가질 수 있다. 또한, a*b*는 색상과 채도와 같은 색도를 지시하며, 수치에 따라 a*는 적색(red), -a*는 녹색(green)을 지시하는 지표이다. 나아가, 황변 정도에 대한 지표는 b*의 수치이고, b*수치를 통하여 시편들 사이의 황변 정도를 비교할 수 있다. 상세하게 b*는 황색(yellow), - b*는 청색(blue)을 지시한다. 즉, 표 4에 기재된 실시예 2와 비교예 2의 색을 비교하면, 실시예 2에서는 황색이 거의 나타나지 않는다는 것을 알 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 알루미늄 합금은 아노다이징 후 황변되지 않는다. 또한, 본 발명에 따른 알루미늄 합금은 표면에 금속조직을 이루는 입자의 형상이 드러나지 않으며, 표면에 결함이 발생되지 않는다. 따라서, 본 발명에 따른 알루미늄 합금은 염료 도색 시, 염료 고유의 색감을 살릴 수 있고, 염료가 균일하게 도색되도록 할 수 있다. 이로 인해, 본 발명에 따른 알루미늄 합금이 이동 단말기의 케이스로 활용되는 경우, 심미성을 향상시킬 수 있다.

이와 동시에, 본 발명에 따른 알루미늄 합금은 이동 단말기 내부 부품을 보호할 만한 충분한 강도를 가지므로, 이동 단말기의 케이스로 활용되기에 적합하다.

이하에서는, 본 발명에 따른 합금의 제조방법에 대하여 간략하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 알루미늄 합금 전자기기 외관소재를 제조하는 공정도이다.

도 4를 참조하면, 전술한 조성으로 이루어진 본 발명의 알루미늄 합금은 공지의 연주공정을 거쳐 빌렛으로 제조되고, 커버 케이스, 케이스 프레임, 베젤과 같은 외관소재로 가공하기 위해서 균질화 열처리, 압출, 냉각, 스트래칭, 열처리를 거쳐 제품화된다.

일 실시예에서, 전술한 성분 조성으로 알루미늄 합금으로 빌렛을 제조한 후, 압출을 통하여 알루미늄 합금 외관소재를 제조할 수 있다. 압출을 통한 알루미늄 합금 제조는 필요한 형상에 맞추어 정확하게 기계 가공된 금형에 금속을 주입하여, 금형 형상과 동일한 압출재를 얻을 수 있는 방법이다. 따라서, 디자인의 제약에서 벗어나 자유로이 외관소재를 제조할 수 있다.

상기 압출법에 의하면, 압출된 형상의 치수가 정확하므로 후속처리를 단축할 수 있으며, 기계적 성질이 우수하고, 대량생산이 가능하다는 장점이 있을 수 있다. 나아가 생산 비용 또한 저렴하기 때문에 전자기기의 커버 케이스, 케이스 프레임, 베젤, 자동차 부품, 광학기기, 계측기와 같은 다양한 분야에서 활용될 수 있다. 상기 주조된 형상에 관한 위 열거 사항은 예시적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

일 실시예에서, 본 발명의 알루미늄 합금으로 이루어진 빌렛을 주조하고, 440 내지 550 ℃ 에서 균질화 열처리를 1 내지 12시간 실시하고, 상기 빌렛에 대한 열간 압출 공정을 300 내지 550 ℃에서 실시한다. 상기 열간 압출 공정 후, 수냉 또는 공냉으로 실온까지 냉각한 후, 80 내지 150 ℃에서 열처리를 12 내지 100시간 수행하여, 본 발명의 알루미늄 합금 전자기기 외관소재를 제품화할 수 있다.

발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

또한, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (7)

1. Si, Fe, Mn, Mg, Zn, Ti, Cr, Zr 및 통상의 불순물을 포함하고, 나머지는 Al로 구성되는 알루미늄 합금에 관한 것으로,
   상기 Si는 0중량%<Si<0.2중량%, 상기 Fe는 0중량%<Fe<0.2중량%, 상기 Mn은 0중량%<Mn<0.6중량%, 상기 Mg는 1.5중량%≤Mg≤2.1중량%, 상기 Zn은 5.5중량%≤Zn≤6.5중량%, 상기 Ti는 0중량%<Ti<0.1중량%, 상기 Cr은 0중량%<Cr<0.1중량%, 상기 Zr은 0중량%≤Zr<0.1중량%로 포함되고,
   상기 알루미늄 합금은 Cu를 더 포함하며,
   상기 Cu는 0중량%<Cu<0.1중량%로 포함되고,
   Mg함량을 기준으로, Mg와 Zn의 중량 함량 비율은 3 내지 4인 것으로,
   상기 합금은 등축정으로 이루어지며,
   상기 합금을 이루는 입자들의 평균 종횡비는 0.6 내지 1.3인 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 합금을 이루는 입자들의 평균 결정입도(grain size)는 30 내지 500 μm인 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금.
6. 제1항에 있어서,
   상기 합금은 Lab표색계 입체 좌표에서, b가 -0.5 내지 0.5인 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금..
7. 삭제

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