KR102639009B1 - 개선된 3xx 알루미늄 주조 합금, 및 이의 제조 방법 - Google Patents

개선된 3xx 알루미늄 주조 합금, 및 이의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102639009B1
KR102639009B1 KR1020187007041A KR20187007041A KR102639009B1 KR 102639009 B1 KR102639009 B1 KR 102639009B1 KR 1020187007041 A KR1020187007041 A KR 1020187007041A KR 20187007041 A KR20187007041 A KR 20187007041A KR 102639009 B1 KR102639009 B1 KR 102639009B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
delete delete
weight
aluminum casting
new
casting alloy
Prior art date
Application number
KR1020187007041A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180031050A (ko
Inventor
신얀 얀
젠 씨 린
Original Assignee
알코아 유에스에이 코포레이션
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 알코아 유에스에이 코포레이션 filed Critical 알코아 유에스에이 코포레이션
Publication of KR20180031050A publication Critical patent/KR20180031050A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102639009B1 publication Critical patent/KR102639009B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
    • C22C21/04—Modified aluminium-silicon alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
    • B22D21/002—Castings of light metals
    • B22D21/007—Castings of light metals with low melting point, e.g. Al 659 degrees C, Mg 650 degrees C
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
    • B22D21/02—Casting exceedingly oxidisable non-ferrous metals, e.g. in inert atmosphere
    • B22D21/04—Casting aluminium or magnesium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/043—Changing 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)

Abstract

본 발명은 신규한 3xx 알루미늄 주조 합금에 관한 것이다. 상기 알루미늄 주조 합금은 일반적으로 6.5 내지 11.0 중량%의 Si, 0.20 내지 0.80 중량%의 Mg, 0.05 내지 0.50 중량%의 Cu, 0.10 내지 0.80 중량%의 Mn, 0.005 내지 0.05 중량%의 Sr, 0.25 중량% 이하의 Ti, 0.30 중량% 이하의 Fe, 및 0.20 중량% 이하의 Zn을 포함하고, 잔부는 알루미늄 및 불순물들이다.

Description

개선된 3XX 알루미늄 주조 합금, 및 이의 제조 방법
알루미늄 합금은 다양한 응용에서 유용하다. 그러나, 알루미늄 합금의 한 특성을 다른 특성은 저하시키지 않으면서 개선하는 것은 힘들다. 예를 들어, 주조성 및 연성과 같은 다른 특성에는 영향을 주지 않으면서 알루미늄 주조 합금의 강도를 증가시키는 것은 어렵다. 예를 들어, 미국 특허 제6,773,666호를 참조한다.
광범위하게는, 본 특허 출원은 개선된 3xx 알루미늄 주조 합금, 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 일반적으로 6.5 내지 11.0 중량%의 Si(규소), 0.20 내지 0.80 중량%의 Mg(마그네슘), 0.05 내지 0.50 중량%의 Cu(구리), 0.10 내지 0.80 중량%의 Mn(망간), 0.005 내지 0.050 중량%의 Sr(스트론튬), 0.25 중량% 이하의 Ti(티타늄), 0.30 중량% 이하의 Fe(철), 0.20 중량% 이하의 Zn(아연)을 포함하며(일부 경우에, 그로 본질적으로 이루어지거나, 그로 이루어지며), 잔부는 알루미늄(Al) 및 불순물들이다. 도 1은 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금의 다양한 비제한적인 실시 형태를 제공한다. 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은, 예를 들어, 다른 특성들 중에서도 강도와 주조성의 개선된 조합을 실현할 수 있다. 새로운 3xx 알루미늄 합금은 (예를 들어, 고압 다이 주조(high-pressure die casting; HPDC)를 통해) 형상 주조될 수 있으며, 후속하여 (예를 들어, T4, T5, T6, 또는 T7 템퍼(temper)로) 템퍼링될 수 있다.
규소와 관련하여, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 일반적으로 6.5 내지 11.0 중량%의 Si를 포함한다. 일 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 7.0 중량% 이상의 Si를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 7.25 중량% 이상의 Si를 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 7.5 중량% 이상의 Si를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 7.75 중량% 이상의 Si를 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 8.0 중량% 이상의 Si를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 8.25 중량% 이상의 Si를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 8.40 중량% 이상의 Si를 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 8.50 중량% 이상의 Si를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 8.60 중량% 이상의 Si를 포함한다. 일 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 10.75 중량% 이하의 Si를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 10.5 중량% 이하의 Si를 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 10.25 중량% 이하의 Si를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 10.0 중량% 이하의 Si를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 9.75 중량% 이하의 Si를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 9.50 중량% 이하의 Si를 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 9.25 중량% 이하의 Si를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 9.00 중량% 이하의 Si를 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 8.90 중량% 이하의 Si를 포함한다.
새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 일반적으로 0.20 내지 0.80 중량% Mg의 범위의 마그네슘을 포함한다. 일 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.30 중량% 이상의 Mg를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.40 중량% 이상의 Mg를 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.45 중량% 이상의 Mg를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.50 중량% 이상의 Mg를 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.55 중량% 이상의 Mg를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.60 중량% 이상의 Mg를 포함한다. 일 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.75 중량% 이하의 Mg를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.725 중량% 이하의 Mg를 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.70 중량% 이하의 Mg를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.675 중량% 이하의 Mg를 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.65 중량% 이하의 Mg를 포함한다.
새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 일반적으로 0.05 내지 0.50 중량% Cu의 범위의 구리를 포함한다. 하기에 나타나 있는 바와 같이, 구리의 사용은, 예를 들어, 강도의 개선을 촉진할 수 있다. 너무 많은 구리는 내부식성을 허용불가능하게 저하시킬 수 있다. 일 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.075 중량% 이상의 Cu를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.10 중량% 이상의 Cu를 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.125 중량% 이상의 Cu를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.15 중량% 이상의 Cu를 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.18 중량% 이상의 Cu를 포함한다. 일 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.45 중량% 이하의 Cu를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.40 중량% 이하의 Cu를 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.35 중량% 이하의 Cu를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.30 중량% 이하의 Cu를 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.25 중량% 이하의 Cu를 포함한다.
새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 일반적으로 0.10 내지 0.80 중량%의 Mn을 포함한다. 하기에 나타나 있는 바와 같이, 망간은, 예를 들어, 고압 다이 주조를 통한 주조 시에 문제가 될 수 있는 다이 스티킹 저항성(die sticking resistance)(때때로 다이 솔더링 저항성(die soldering resistance)으로도 칭해짐)의 개선을 촉진할 수 있다. 일 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.15 중량% 이상의 Mn을 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.20 중량% 이상의 Mn을 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.25 중량% 이상의 Mn을 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.30 중량% 이상의 Mn을 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.35 중량% 이상의 Mn을 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.40 중량% 이상의 Mn을 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.45 중량% 이상의 Mn을 포함한다. 일 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.75 중량% 이하의 Mn을 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.70 중량% 이하의 Mn을 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.65 중량% 이하의 Mn을 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.60 중량% 이하의 Mn을 포함한다.
새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 일반적으로 0.005 중량%(50 ppm) 내지 0.050 중량%(500 ppm)의 Sr을 포함한다. 스트론튬은 알루미늄-규소 공융 혼합물을 개질한다. 일 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.008 중량% 이상의 Sr을 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.010 중량% 이상의 Sr을 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.012 중량% 이상의 Sr을 포함한다. 일 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.040 중량% 이하의 Sr을 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.030 중량% 이하의 Sr을 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.025 중량% 이하의 Sr을 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.022 중량% 이하의 Sr을 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.020 중량% 이하의 Sr을 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.018 중량% 이하의 Sr을 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.016 중량% 이하의 Sr을 포함한다. 일부 경우에, 나트륨 및/또는 안티몬이 스트론튬에 대한 (전체적인 또는 부분적인) 대용물로서 사용될 수 있다.
새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.25 중량% 이하의 티타늄을 포함할 수 있다. 티타늄은 결정립 미세화(grain refining)를 촉진할 수 있다. 티타늄이 존재하는 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 일반적으로 0.005 내지 0.25 중량%의 Ti를 포함한다. 일 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.005 내지 0.20 중량%의 Ti를 포함한다. 일 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.005 내지 0.15 중량%의 Ti를 포함한다. 사용될 때, 티타늄의 적절한 양은 당업자에 의해 용이하게 선택될 수 있다. 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함된 문헌[ASM International Metal Handbook, Vol. 15, Casting (1988), pp. 746 and 750-751]을 참조한다. 일부 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 티타늄이 본질적으로 부재하며, 이러한 실시 형태에서, (예를 들어, 일부 고압 다이 주조 작업에서) 0.005 중량% 미만의 Ti를 함유한다.
새로운 3xx 주조 합금은 0.30 중량% 이하의 Fe를 포함할 수 있다. 과도한 철은 연성에 악영향을 줄 수 있다. 일 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.25 중량% 이하의 Fe를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.20 중량% 이하의 Fe를 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.15 중량% 이하의 Fe를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.14 중량% 이하의 Fe를 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.13 중량% 이하의 Fe를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.12 중량% 이하의 Fe를 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.11 중량% 이하의 Fe를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.10 중량% 이하의 Fe를 포함한다. 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 일반적으로 0.01 중량% 이상의 Fe를 포함한다.
새로운 3xx 주조 합금은 0.20 중량% 이하의 Zn을 불순물로서 포함할 수 있다. 과도한 아연은 특성에 악영향을 줄 수 있다. 그러나, 일부 아연은 불가피한 불순물로서 피할 수 없을 수 있다. 일 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.15 중량% 이하의 Zn을 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.10 중량% 이하의 Zn을 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.07 중량% 이하의 Zn을 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.05 중량% 이하의 Zn을 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.03 중량% 이하의 Zn을 포함한다. 실시 형태들 중 일부에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 0.01 중량% 이상의 Zn을 포함할 수 있다.
새로운 3xx 알루미늄 주조 합금의 잔부는 일반적으로 알루미늄 및 불순물들을 포함한다("불순물들"은, 상기에 기재되어 있으며 자체적인 개별 한도를 갖는, 철 및 아연을 제외한 모든 불가피한 불순물들을 의미한다). 일반적으로, 새로운 3xx 알루미늄 주조는 0.10 중량% 이하의 각각의 불순물을 함유하며, 불순물들의 총 합계량은 0.35 중량%를 초과하지 않는다. 다른 실시 형태에서, 불순물들 중 각각 하나는, 개별적으로, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금 내에서 0.05 중량%를 초과하지 않으며, 불순물들의 총 합계량은 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금 내에서 0.15 중량%를 초과하지 않는다. 다른 실시 형태에서, 불순물들 중 각각 하나는, 개별적으로, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금 내에서 0.04 중량%를 초과하지 않으며, 불순물들의 총 합계량은 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금 내에서 0.12 중량%를 초과하지 않는다. 다른 실시 형태에서, 불순물들 중 각각 하나는, 개별적으로, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금 내에서 0.03 중량%를 초과하지 않으며, 불순물들의 총 합계량은 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금 내에서 0.10 중량%를 초과하지 않는다.
한 가지 접근법에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 8.0 내지 9.5 중량%의 Si, 0.20 내지 0.80 중량%의 Mg, 0.15 내지 0.50 중량%의 Cu, 0.10 내지 0.80 중량%의 Mn, 0.005 내지 0.025 중량%의 Sr, 0.20 중량% 이하의 Ti, 0.20 중량% 이하의 Fe, 및 0.10 중량% 이하의 Zn으로 이루어지며, 잔부는 알루미늄(Al) 및 불순물들이고, 알루미늄 주조 합금은 0.05 중량% 이하의 임의의 하나의 불순물을 포함하고, 알루미늄 주조 합금은 총 0.15 중량% 이하의 불순물들을 포함한다. 일 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 8.4 내지 9.0 중량%의 Si, 0.60 내지 0.80 중량%의 Mg, 0.18 내지 0.25 중량%의 Cu, 0.35 내지 0.45 중량%의 Mn, 0.015 내지 0.020 중량%의 Sr, 0.15 중량% 이하의 Ti, 0.12 중량% 이하의 Fe, 및 0.07 중량% 이하의 Zn으로 이루어지며, 잔부는 알루미늄(Al) 및 불순물들이고, 알루미늄 주조 합금은 0.04 중량% 이하의 임의의 하나의 불순물을 포함하고, 알루미늄 주조 합금은 총 0.12 중량% 이하의 불순물들을 포함한다. 하나의 실시 형태에서, 그러한 3xx 알루미늄 주조 합금으로 제조된 고압 다이 주조는 T6 템퍼에서 280 MPa 이상의 인장 항복 강도, 6% 이상의 연신율, 및 400 이상의 품질 지수(Quality Index; QI)를 실현한다.
일 실시 형태에서, 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금은 3xx 형상 주조 부품/제품으로 주조된다. 이와 관련하여, 주조 단계는 고압 다이 주조(예를 들어, 진공 보조 다이 주조(vacuum assisted die casting)), 중력 영구 금형 주조(gravity permanent mold casting), 반영구 금형 주조(semi-permanent mold casting), 스퀴즈 주조(squeeze casting), 사형 주조(sand mold casting), 회전/원심 주조(spin/centrifugal casting), 또는 어블레이션 주조(ablation casting)일 수 있다. 주조 후에, 3xx 주조 합금은 기계가공되고/되거나 템퍼링될 수 있다. 템퍼링은 용체화 열처리, 및 이어서 담금질, 및 이어서 자연 시효 및/또는 인공 시효를 포함할 수 있다. 적합한 템퍼는, 예를 들어, T4, T5, T6, 및 T7 템퍼를 포함한다. 본 명세서에 사용되는 템퍼 명칭은 ANSI H35.1 (2009)에 따른다.
새로운 3xx 알루미늄 주조 합금으로 제조된 3xx 형상 주조 부품은 임의의 적합한 응용에서, 예를 들어 특히 자동차용, 항공우주용, 산업용 또는 상업용 운송 응용 중 임의의 응용에서 사용될 수 있다. 일 실시 형태에서, 3xx 형상 주조 부품은 자동차 부품(예를 들어, 화이트 바디(body-in-white; BIW) 부품; 서스펜션 부품)이다. 일 실시 형태에서, 3xx 형상 주조 부품은 자동차에 포함된다. 일 실시 형태에서, 3xx 형상 주조 부품은 항공우주용 부품이다. 일 실시 형태에서, 3xx 형상 주조 부품은 항공우주용 운송 수단(vehicle)에 포함된다. 일 실시 형태에서, 3xx 형상 주조 부품은 산업용 부품이다. 일 실시 형태에서, 3xx 형상 주조 부품은 상업용 운송 부품이다. 일 실시 형태에서, 3xx 형상 주조 부품은 상업용 운송 수단에 포함된다.
일 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은, ASTM E8 및 B557에 따라 시험할 때, 265 MPa 이상의 인장 항복 강도를 달성하기에 충분한 양의 상기 합금화 원소(Si, Mg, Cu, Mn, Sr, Ti, Fe, Zn, Al, 및 불순물들)를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 270 MPa 이상의 인장 항복 강도를 달성하기에 충분한 양의 상기 합금화 원소(Si, Mg, Cu, Mn, Sr, Ti, Fe, Zn, Al, 및 불순물들)를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 275 MPa 이상의 인장 항복 강도를 달성하기에 충분한 양의 상기 합금화 원소(Si, Mg, Cu, Mn, Sr, Ti, Fe, Zn, Al, 및 불순물들)를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 280 MPa 이상의 인장 항복 강도를 달성하기에 충분한 양의 상기 합금화 원소(Si, Mg, Cu, Mn, Sr, Ti, Fe, Zn, Al, 및 불순물들)를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 285 MPa 이상의 인장 항복 강도를 달성하기에 충분한 양의 상기 합금화 원소(Si, Mg, Cu, Mn, Sr, Ti, Fe, Zn, Al, 및 불순물들)를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 290 MPa 이상의 인장 항복 강도를 달성하기에 충분한 양의 상기 합금화 원소(Si, Mg, Cu, Mn, Sr, Ti, Fe, Zn, Al, 및 불순물들)를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 295 MPa 이상의 인장 항복 강도를 달성하기에 충분한 양의 상기 합금화 원소(Si, Mg, Cu, Mn, Sr, Ti, Fe, Zn, Al, 및 불순물들)를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 300 MPa 이상, 또는 그보다 큰 인장 항복 강도를 달성하기에 충분한 양의 상기 합금화 원소(Si, Mg, Cu, Mn, Sr, Ti, Fe, Zn, Al, 및 불순물들)를 포함한다. 이러한 강도 실시 형태에 부수하여, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 또한 5% 이상의 연신율을 실현할 수 있다. 일 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 6% 이상의 연신율을 또한 실현하여야 한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 7% 이상의 연신율을 또한 실현하여야 한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 8% 이상, 또는 그보다 큰 연신율을 또한 실현하여야 한다.
일 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 400 이상의 품질 지수(QI)를 달성하기에 충분한 양의 상기 합금화 원소(Si, Mg, Cu, Mn, Sr, Ti, Fe, Zn, Al, 및 불순물들)를 포함하며, 여기서 QI = UTS(MPa) + 150*log(연신율)이다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 410 이상의 품질 지수(QI)를 달성하기에 충분한 양의 상기 합금화 원소(Si, Mg, Cu, Mn, Sr, Ti, Fe, Zn, Al, 및 불순물들)를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 420 이상의 품질 지수(QI)를 달성하기에 충분한 양의 상기 합금화 원소(Si, Mg, Cu, Mn, Sr, Ti, Fe, Zn, Al, 및 불순물들)를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 430 이상의 품질 지수(QI)를 달성하기에 충분한 양의 상기 합금화 원소(Si, Mg, Cu, Mn, Sr, Ti, Fe, Zn, Al, 및 불순물들)를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 440 이상의 품질 지수(QI)를 달성하기에 충분한 양의 상기 합금화 원소(Si, Mg, Cu, Mn, Sr, Ti, Fe, Zn, Al, 및 불순물들)를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 450 이상의 품질 지수(QI)를 달성하기에 충분한 양의 상기 합금화 원소(Si, Mg, Cu, Mn, Sr, Ti, Fe, Zn, Al, 및 불순물들)를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 460 이상, 또는 그보다 큰 품질 지수(QI)를 달성하기에 충분한 양의 상기 합금화 원소(Si, Mg, Cu, Mn, Sr, Ti, Fe, Zn, Al, 및 불순물들)를 포함한다.
일 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 280 MPa 이상의 인장 항복 강도, 6% 이상의 연신율, 및 400 이상의 품질 지수(QI)를 실현하기에 충분한 양의 상기 합금화 원소(Si, Mg, Cu, Mn, Sr, Ti, Fe, Zn, Al, 및 불순물들)를 포함한다.
일 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 기준 형상 주조 부품(baseline shape cast part)의 인장 항복 강도보다 5% 이상 더 우수한 인장 항복 강도를 달성하기에 충분한 양의 상기 합금화 원소(Si, Mg, Cu, Mn, Sr, Ti, Fe, Zn, Al, 및 불순물들)를 포함하며, 기준 형상 주조 부품은 새로운 3xx 형상 주조 부품과 동일한 제품 형상, 치수, 기하학적 구조, 및 템퍼를 갖지만, 기준 형상 주조 부품은 종래의 합금 A365로 제조되며, 인장 항복 강도는 ASTM E8 및 B557에 따라 시험된다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 종래의 합금 A365로 제조된 기준 형상 주조 부품의 인장 항복 강도보다 10% 이상 더 우수한 인장 항복 강도를 달성하기에 충분한 양의 상기 합금화 원소(Si, Mg, Cu, Mn, Sr, Ti, Fe, Zn, Al, 및 불순물들)를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 종래의 합금 A365로 제조된 기준 형상 주조 부품의 인장 항복 강도보다 15% 이상 더 우수한 인장 항복 강도를 달성하기에 충분한 양의 상기 합금화 원소(Si, Mg, Cu, Mn, Sr, Ti, Fe, Zn, Al, 및 불순물들)를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 종래의 합금 A365로 제조된 기준 형상 주조 부품의 인장 항복 강도보다 20% 이상 더 우수한 인장 항복 강도를 달성하기에 충분한 양의 상기 합금화 원소(Si, Mg, Cu, Mn, Sr, Ti, Fe, Zn, Al, 및 불순물들)를 포함한다. 상기 실시 형태들 중 일부에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 종래의 합금 A365로 제조된 기준 형상 주조 부품에 비하여 동일하거나 더 우수한 연신율을 실현할 수 있다.
일 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 기준 형상 주조 부품의 평균 계단형 피로 강도(average staircase fatigue strength)보다 5% 이상 더 우수한 평균 계단형 피로 강도를 달성하기에 충분한 양의 상기 합금화 원소(Si, Mg, Cu, Mn, Sr, Ti, Fe, Zn, Al, 및 불순물들)를 포함하며, 기준 형상 주조 부품은 새로운 3xx 형상 주조 부품과 동일한 제품 형상, 치수, 기하학적 구조, 및 템퍼를 갖지만, 기준 형상 주조 부품은 종래의 합금 A365로 제조되며, 평균 계단형 피로 강도는 ASTM E466-15에 따라 시험된다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 종래의 합금 A365로 제조된 기준 형상 주조 부품의 평균 계단형 피로 강도보다 10% 이상 더 우수한 평균 계단형 피로 강도를 달성하기에 충분한 양의 상기 합금화 원소(Si, Mg, Cu, Mn, Sr, Ti, Fe, Zn, Al, 및 불순물들)를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 종래의 합금 A365로 제조된 기준 형상 주조 부품의 평균 계단형 피로 강도보다 15% 이상 더 우수한 평균 계단형 피로 강도를 달성하기에 충분한 양의 상기 합금화 원소(Si, Mg, Cu, Mn, Sr, Ti, Fe, Zn, Al, 및 불순물들)를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 종래의 합금 A365로 제조된 기준 형상 주조 부품의 평균 계단형 피로 강도보다 20% 이상 더 우수한 평균 계단형 피로 강도를 달성하기에 충분한 양의 상기 합금화 원소(Si, Mg, Cu, Mn, Sr, Ti, Fe, Zn, Al, 및 불순물들)를 포함한다.
일 실시 형태에서, 새로운 3xx 형상 주조 부품은 종래의 합금 A365로 제조되는 기준 형상 주조 부품(예를 들어, 동일한 제품 형상, 치수, 기하학적 구조, 및 템퍼)의 내입계부식성(intergranular corrosion resistance)에 비견되는 내입계부식성을 달성하기에 충분한 양의 상기 합금화 원소(Si, Mg, Cu, Mn, Sr, Ti, Fe, Zn, Al, 및 불순물들)를 포함하며, 내입계부식성은 (기계가공되지 않은) 주조된 그대로의 형상 주조 부품에 대해 24시간 노출 후에 측정하는 ASTM G110-92(2015)에 따라 시험된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, ASTM E8은 "ASTM E8 / E8M - 15a - 금속성 재료의 장력 시험을 위한 표준 시험 방법(Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials)"을 말한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, ASTM B557은 "ASTM B557 - 15 - 가공 및 주조 알루미늄- 및 마그네슘-합금 제품의 장력 시험을 위한 표준 시험 방법(Standard Test Methods for Tension Testing Wrought and Cast Aluminum- and Magnesium-Alloy Products)"을 말한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, ASTM E466은 "ASTM E466 - 15 - 금속성 재료의 힘 제어된 일정 진폭 축상 피로 시험을 수행하기 위한 표준 실무"(Standard Practice for Conducting Force Controlled Constant Amplitude Axial Fatigue Tests of Metallic Materials)를 말한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, ASTM G110은 "ASTM G110 - 92(2015) - 염화나트륨 + 과산화수소 용액 중에 침지하여, 열처리 가능한 알루미늄 합금의 내입계부식성을 평가하기 위한 표준 실무(Standard Practice for Evaluating Intergranular Corrosion Resistance of Heat Treatable Aluminum Alloys by Immersion in Sodium Chloride+Hydrogen Peroxide Solution)"를 말한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 합금 A365는, 9.5 내지 11.5 중량%의 Si, 0.15 중량% 이하의 Fe(불순물), 0.03 중량% 이하의 Cu(불순물), 0.50 내지 0.8 중량%의 Mn, 0.10 내지 0.50 중량%의 Mg, 0.07 중량% 이하의 Zn(불순물), 0.04 내지 0.15 중량%의 Ti를 가지며, 잔부가 알루미늄 및 (Fe, Cu, 및 Zn 이외의) 기타 불순물들인, 알루미늄 협회(Aluminum Association) 문서["Designations and Chemical Composition Limits for Aluminum Alloys in the Form of Castings and Ingot" (2009)]에 정의된, 이전에 실라폰트(Silafont)-36이었던, 알루미늄 협회 합금 365.0을 의미하며, 365.0 합금은 이러한 기타 불순물들 중 어느 하나를 0.03 중량% 이하로 함유하고, 365.0 합금은 이러한 기타 불순물들을 총 0.10 중량% 이하로 함유한다.
도 1은 새로운 3xx 알루미늄 주조 합금의 다양한 실시 형태를 제공한다.
도 2는 다양한 실시예 1 합금에 대한 ASTM G110 부식 데이터를 나타낸다.
도 3a 내지 도 3c는 실시예 2 합금의 다양한 특성을 나타내는 그래프이다.
도 4a 내지 도 4c는 실시예 2 합금에 대한 구리, 마그네슘 및 규소의 영향을 나타내는 그래프이다.
도 5는 실시예 3의 계단형 피로 결과를 나타내는 그래프이다.
실시예 1
하기 표 1에 나타나 있는 조성을 갖는 몇몇 3xx 알루미늄 주조 합금을 방향성 응고(directional solidification; DS)를 통해 주조하였다. 방향성 응고된 합금의 치수는 약 25.4 mm(1 인치) 두께, 102 mm(4 인치) 폭, 및 254 mm(10 인치) 길이였다.
[표 1]
Figure 112018024360660-pct00001
주조 후에, 합금을 용체화 열처리하고, 이어서 냉수에서 담금질하였다. 12 내지 24시간 동안 유지한 후에, 합금으로부터의 다양한 시편을 190℃(374°F)에서 다양한 시간 동안 인공 시효시켰다. 이어서, ASTM B557-10에 따른 강도 시험을 수행하였고, 그 결과가 하기 표 2에 제공되어 있다(모든 값은 3벌 이상의 시편의 평균임).
[표 2]
Figure 112018024360660-pct00002
나타난 바와 같이, 3가지 합금 모두에 대해 190oC에서 2시간 동안 인공 시효시킴으로써 피크 강도가 달성되었다. 0.2 중량% Cu의 첨가는 피크 항복 강도를 13 MPa만큼 증가시킨 반면, 0.51 중량% Cu의 첨가는 피크 항복 강도를 단지 10 MPa만큼 증가시켰다. 시효 시간이 증가함에 따라 연신율은 감소한다.
명칭이 "염화나트륨 + 과산화수소 용액 중에 침지하여, 열처리 가능한 알루미늄 합금의 내입계부식성을 평가하기 위한 표준 실무"인 ASTM G110 (2009)에 따라, 190℃에서 2시간 동안 시효된 합금의 내부식성을 또한 평가하였다. 주조된 그대로의 표면 및 기계가공된 표면 둘 모두에 대해 부식 방식 및 침습 깊이(depth-of-attack)를 평가하였다. 침습 깊이 결과가 도 2에 나타나 있다. Cu 함량을 0.20 중량%로부터 0.51 중량%로 증가시키면 침습 깊이가 30 내지 40%만큼 증가하였다.
실시예 2
하기 표 3에 나타나 있는 조성을 갖는 몇몇 3xx 알루미늄 주조 합금을 방향성 응고(DS)를 통해 주조하였다. 방향성 응고된 합금의 치수는 약 25.4 mm(1 인치) 두께, 102 mm(4 인치) 폭, 및 254 mm(10 인치) 길이였다.
[표 3]
Figure 112018024360660-pct00003
주조 후에, 합금을 용체화 열처리하고, 이어서 냉수에서 담금질하였다. 12 내지 24시간 동안 유지한 후에, 합금으로부터의 다양한 시편을 190℃(374°F)에서 다양한 시간 동안 인공 시효시켰다. 이어서, 인공 시효된 재료의 기계적 특성을 시험하였고(각각의 시효 조건에 대해 각각의 캐스팅의 2개의 위치에서 2벌의 시편), 그 결과가 하기 표 4 내지 표 6에 나타나 있다(주조당 그리고 시효 조건당 총 4개의 시편의 평균 및 표준편차). 품질 지수가 표 7에 나타나 있다(QI = UTS(MPa) + 150* log(연신율)). 합금 B1의 기계적 특성은 표준편차가 크고 다른 합금 시험과 불일치하였으며, 따라서 이들 시험은 제외하였다.
[표 4]
Figure 112018024360660-pct00004
[표 5]
Figure 112018024360660-pct00005
[표 6]
Figure 112018024360660-pct00006
[표 7]
Figure 112018024360660-pct00007
나타난 바와 같이, 합금 B8을 제외한 모든 합금이 강도와 연성의 우수한 조합을 실현한다. 따라서, 실시예 2의 합금 B2 내지 합금 B7 및 합금 B9 내지 합금 B12는 본 발명의 합금으로 간주된다. 이들 중에서, 약 0.2 내지 0.4 중량%의 Cu 및 약 0.5 내지 0.7 중량%의 Mg를 갖는 합금이 더 우수한 성능을 나타낸다(합금 B2, 합금 B3, 합금 B4, 합금 B6, 및 합금 B9 내지 합금 B12). 8.16 내지 8.76 중량%의 Si, 0.54 내지 0.65 중량%의 Mg, 및 0.19 내지 0.34 중량%의 Cu를 갖는 합금 B2, 합금 B3 및 합금 B10은 강도와 연신율의 최상의 조합을 실현하는 경향이 있다.
실시예 3
1350-톤 진공-보조 HPDC 기계에서 자동차 프레임 구조물을 위한 수 개의 (약 30개의) 주조 노드(cast node)를 고압 다이 주조하였다. 평균 측정 조성이 하기 표 8에 제공되어 있다. 주조 노드는 다이 스티킹도 고온 균열도 나타내지 않았다. 본 발명의 합금은 양호한 유동성을 나타내어, 2 내지 5 mm의 박벽 주조 부품을 완전히 채웠고; 채우지 못하는 문제는 전혀 확인되지 않았다.
[표 8]
Figure 112018024360660-pct00008
주조 후에, 재료를 용체화 열처리하고, 담금질하고, 180℃(356°F)에서 4시간 동안 인공 시효시켜 T6 템퍼로 가공하였다. 하나의 주조 노드의 상이한 위치들로부터 인장 시편을 취하였고, ASTM 방법 B557-10에 따라 인장 시험을 수행하였다. 표 9는 인장 결과를 나타낸다. 평균 항복 강도는 300 MPa이고, 평균 연신율은 8.3%이다.
[표 9]
Figure 112018024360660-pct00009
동일한 주조 공정, 용체화 열처리 및 인공 시효 실무를 사용하여 동일한 HPDC 기계에서 이루어진 주조를 사용하여 기존 A365 합금에 대해 인장 시험을 또한 수행하였다. A365 합금에 대해 달성된 평균 기계적 특성은 247 MPa의 항복 강도, 309 MPa의 인장 강도 및 8.7%의 연신율이었다. 그러므로, 본 발명의 합금은 유사한 연신율을 유지하면서 종래의 A365 합금보다 약 20% 더 큰 항복 강도를 실현한다.
본 발명의 합금 주조 노드 및 종래의 합금 A365 주조 노드에 대해 용접 시험 및 부식 시험을 또한 수행하였다. 가스 금속 아크 용접(GMAW)을 사용하여 합금을 종래의 6082 압출 로드(extruded rod)에 용접하였다. 본 발명의 합금 주조 노드와 6082 압출 로드 사이에 양호한 품질의 용접이 얻어졌고, 이때 용접 구역에 실질적인 균열 또는 불연속부(discontinuity)가 없었다. 베어(bare) 재료 및 용접된 재료에 대해 ASTM G110에 따른 내부식성 시험을 수행하였고, 그 결과가 하기 표 10에 나타나 있다. 나타난 바와 같이, 본 발명의 합금은 종래의 합금 A365에 비견되는 내부식성을 실현하며, 유사한 침습 유형을 실현한다.
[표 10]
Figure 112018024360660-pct00010
본 발명의 합금 주조 노드로부터 피로 시편을 기계가공하였고, ASTM E466-15에 따라 계단형 피로 시험을 완료하였다. 또한 T6 템퍼인 종래의 합금 A365를 또한 시험하였다. 약 3 mm의 벽 두께로 HPDC 브래킷으로부터 축상 피로 시편을 기계가공하였다. 시험은 시험 주파수 50 헤르츠에서 작동하는 정현파형을 이용하는 서보-유압(servo-hydraulic) 시험 장비에서 부하 제어로 실온에서 수행하였다. 10,000,000 사이클의 런-아웃(run-out)으로 -1의 R-비를 사용하였다. 10,000,000 사이클에 도달하는 임의의 시험은 중단하였다.
일반적인 시험 절차는 다음과 같다: 시험이 원하는 사이클 수에 도달하면, 더 높은 응력 수준에서 다음 시험을 시작한다. 시험이 원하는 사이클 수에 도달하지 않으면, 더 낮은 응력 수준에서 다음 시험을 시작한다. 필요한 수의 시험이 완료될 때까지 이를 계속한다. 응력 수준 조정은 일정하며 계단 크기로 지칭된다.
피로 강도 결과가 하기 도 5 및 표 11에 나타나 있다. 나타난 바와 같이, 본 발명의 합금은 비교용 합금보다 현저히 더 우수한, 본 발명의 합금 주조 노드의 경우에 약 21.4%((116.25-95.75)/95.75) = 21.4%) 더 우수한 피로 수명을 실현한다.
[표 11]
Figure 112018024360660-pct00011
본 명세서에 기재된 새로운 기술에 대한 다양한 실시 형태가 상세하게 설명되었지만, 당업자에게는 이러한 실시 형태의 변경 및 수정이 일어날 것임이 명백하다. 그러나, 그러한 변경 및 수정은 본 명세서에 개시된 기술의 사상 및 범위 내에 속하는 것으로 명백히 이해되어야 한다.

Claims (107)

  1. 6.5 내지 8.9 중량%의 Si;
    0.20 내지 0.80 중량%의 Mg;
    0.05 내지 0.50 중량%의 Cu;
    0.10 내지 0.80 중량%의 Mn;
    0.005 내지 0.040 중량%의 Sr;
    0.25 중량% 이하의 Ti;
    0.30 중량% 이하의 Fe;
    0.20 중량% 이하의 Zn; 및
    알루미늄(Al) 및 불순물인 잔부
    로 이루어진 3xx 알루미늄 주조 합금으로서,
    0.10 중량% 이하의 임의의 하나의 불순물을 포함하고, 총 0.35 중량% 이하의 불순물을 포함하며,
    T6 템퍼(temper)로 가공되는 경우, ASTM E8 및 B557에 따라 시험할 때 265 MPa 이상의 인장 항복 강도를 달성할 수 있는, 3xx 알루미늄 주조 합금.
  2. 제1항에 있어서,
    0.15 중량% 이상의 Mn를 갖는 3xx 알루미늄 주조 합금.
  3. 제1항에 있어서,
    0.20 중량% 이상의 Mn를 갖는 3xx 알루미늄 주조 합금.
  4. 제1항에 있어서,
    0.25 중량% 이상의 Mn를 갖는 3xx 알루미늄 주조 합금.
  5. 제1항에 있어서,
    0.30 중량% 이상의 Mn를 갖는 3xx 알루미늄 주조 합금.
  6. 제1항에 있어서,
    0.35 중량% 이상의 Mn를 갖는 3xx 알루미늄 주조 합금.
  7. 제1항에 있어서,
    0.30 중량% 이상의 Mg를 갖는 3xx 알루미늄 주조 합금.
  8. 제1항에 있어서,
    0.40 중량% 이상의 Mg를 갖는 3xx 알루미늄 주조 합금.
  9. 제1항에 있어서,
    0.70 중량% 이하의 Mg를 갖는 3xx 알루미늄 주조 합금.
  10. 제1항에 있어서,
    0.18 중량% 이상의 Cu를 갖는 3xx 알루미늄 주조 합금.
  11. 제1항에 있어서,
    0.35 중량% 이하의 Cu를 갖는 3xx 알루미늄 주조 합금.
  12. 제1항에 있어서,
    0.65 중량% 이하의 Mn을 갖는 3xx 알루미늄 주조 합금.
  13. 제1항에 있어서,
    0.005 내지 0.25 중량%의 Ti를 갖는 3xx 알루미늄 주조 합금.
  14. 제1항에 있어서,
    0.20 중량% 이하의 Fe 및 0.15 중량% 이하의 Zn을 갖는 3xx 알루미늄 주조 합금.
  15. 제1항에 따른 3xx 알루미늄 주조 합금으로 제조되는 형상 주조 제품(shape cast product).
  16. 제15항에 있어서,
    T6 템퍼로 가공되는 경우, ASTM E8 및 B557에 따라 시험할 때 270 MPa 이상의 인장 항복 강도를 달성할 수 있는, 형상 주조 제품.
  17. 제15항에 있어서,
    T6 템퍼로 가공되는 경우, ASTM E8 및 B557에 따라 시험할 때 275 MPa 이상의 인장 항복 강도를 달성할 수 있는, 형상 주조 제품.
  18. 제15항에 있어서,
    T6 템퍼로 가공되는 경우, ASTM E8 및 B557에 따라 시험할 때 5% 이상의 연신율을 달성할 수 있는, 형상 주조 제품.
  19. 제15항에 있어서,
    T6 템퍼로 가공되는 경우, 400 이상의 품질 지수를 달성할 수 있는, 형상 주조 제품.
  20. 제15항에 있어서,
    T6 템퍼로 가공되는 경우, ASTM E8 및 B557에 따라 시험할 때 6% 이상의 연신율을 달성할 수 있는, 형상 주조 제품.
  21. 제15항에 있어서,
    자동차 부품인 형상 주조 제품.
  22. 제21항에 있어서,
    형상 주조 화이트 바디(body-in-white) 부품 또는 형상 주조 서스펜션 부품인 형상 주조 제품.
  23. 제15항에 있어서,
    2 내지 5 mm의 벽 두께를 갖는 형상 주조 제품.
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 삭제
  32. 삭제
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 삭제
  36. 삭제
  37. 삭제
  38. 삭제
  39. 삭제
  40. 삭제
  41. 삭제
  42. 삭제
  43. 삭제
  44. 삭제
  45. 삭제
  46. 삭제
  47. 삭제
  48. 삭제
  49. 삭제
  50. 삭제
  51. 삭제
  52. 삭제
  53. 삭제
  54. 삭제
  55. 삭제
  56. 삭제
  57. 삭제
  58. 삭제
  59. 삭제
  60. 삭제
  61. 삭제
  62. 삭제
  63. 삭제
  64. 삭제
  65. 삭제
  66. 삭제
  67. 삭제
  68. 삭제
  69. 삭제
  70. 삭제
  71. 삭제
  72. 삭제
  73. 삭제
  74. 삭제
  75. 삭제
  76. 삭제
  77. 삭제
  78. 삭제
  79. 삭제
  80. 삭제
  81. 삭제
  82. 삭제
  83. 삭제
  84. 삭제
  85. 삭제
  86. 삭제
  87. 삭제
  88. 삭제
  89. 삭제
  90. 삭제
  91. 삭제
  92. 삭제
  93. 삭제
  94. 삭제
  95. 삭제
  96. 삭제
  97. 삭제
  98. 삭제
  99. 삭제
  100. 삭제
  101. 삭제
  102. 삭제
  103. 삭제
  104. 삭제
  105. 삭제
  106. 삭제
  107. 삭제
KR1020187007041A 2015-08-13 2016-08-11 개선된 3xx 알루미늄 주조 합금, 및 이의 제조 방법 KR102639009B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562204762P 2015-08-13 2015-08-13
US62/204,762 2015-08-13
PCT/US2016/046613 WO2017027734A1 (en) 2015-08-13 2016-08-11 Improved 3xx aluminum casting alloys, and methods for making the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180031050A KR20180031050A (ko) 2018-03-27
KR102639009B1 true KR102639009B1 (ko) 2024-02-20

Family

ID=57983624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187007041A KR102639009B1 (ko) 2015-08-13 2016-08-11 개선된 3xx 알루미늄 주조 합금, 및 이의 제조 방법

Country Status (7)

Country Link
US (2) US11584977B2 (ko)
EP (1) EP3334850A4 (ko)
KR (1) KR102639009B1 (ko)
CN (1) CN107923004B (ko)
CA (1) CA2995250A1 (ko)
MX (1) MX2018001765A (ko)
WO (1) WO2017027734A1 (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3669009A4 (en) 2017-08-16 2020-12-30 Alcoa USA Corp. METHODS FOR RECYCLING AND PURIFYING ALUMINUM ALLOYS
CN111108224A (zh) * 2017-09-20 2020-05-05 爱信轻金属株式会社 压铸铸造用铝合金及使用其的功能性部件
EP3704279A4 (en) 2017-10-31 2021-03-10 Howmet Aerospace Inc. IMPROVED ALUMINUM ALLOYS AND THEIR PRODUCTION PROCESSES
CN108950326A (zh) * 2018-08-17 2018-12-07 龙口市大川活塞有限公司 一种高强度高韧性铝合金刹车踏板材料及其生产工艺
JP2020132893A (ja) * 2019-02-13 2020-08-31 三菱自動車工業株式会社 鋳造用アルミニウム合金及び内燃機関のシリンダーヘッド
CN110714148A (zh) * 2019-11-21 2020-01-21 珠海市润星泰电器有限公司 一种高性能半固态压铸铝合金及其制备方法
CN111826556A (zh) * 2020-07-15 2020-10-27 宣城建永精密金属有限公司 高压电气系统导体及其铸造工艺
CN111809085A (zh) * 2020-07-15 2020-10-23 宣城建永精密金属有限公司 高压电气系统传动箱及其铸造工艺
CN113930646B (zh) * 2021-12-13 2022-03-11 宁波合力科技股份有限公司 一种免处理铝合金及其制备方法
KR20230105072A (ko) * 2022-01-03 2023-07-11 현대자동차주식회사 철분 고함량 고강도/고연신 합금 및 차량 부품
CN115261684B (zh) * 2022-07-28 2023-06-02 上海永茂泰汽车科技股份有限公司 一种铸造Al-Si合金及其制备方法
CN116334456B (zh) * 2022-10-31 2024-03-01 小米汽车科技有限公司 一种免热处理压铸铝合金及其制备方法和应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005071127A1 (en) * 2004-01-09 2005-08-04 Alcoa Inc. Al-si-mn-mg alloy for forming automotive structural parts by casting and t5 heat treatment

Family Cites Families (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1508556A (en) 1921-01-04 1924-09-16 Aluminum Co Of America Making castings of aluminum alloys
US1799837A (en) 1928-12-22 1931-04-07 Aluminum Co Of America Aluminum base alloy and piston made therefrom
US1924726A (en) 1932-09-21 1933-08-29 Aluminum Co Of America Aluminum alloy
US1947121A (en) 1932-10-04 1934-02-13 Nat Smelting Co Aluminum base alloys
US2525130A (en) 1944-03-10 1950-10-10 Rolls Royce Aluminium alloy having low coefficient of expansion
US2821495A (en) 1955-06-24 1958-01-28 Aluminum Co Of America Brazing and heat treatment of aluminum base alloy castings
US3128176A (en) 1961-06-14 1964-04-07 Martin Wayne Aluminum silicon casting alloys
US3726672A (en) 1970-10-30 1973-04-10 Reduction Co Aluminum base alloy diecasting composition
US3881879A (en) 1971-10-05 1975-05-06 Reynolds Metals Co Al-Si-Mg alloy
GB1529305A (en) 1974-11-15 1978-10-18 Alcan Res & Dev Method of producing metal alloy products
US4104089A (en) 1976-07-08 1978-08-01 Nippon Light Metal Company Limited Die-cast aluminum alloy products
JPS53115407A (en) 1977-03-17 1978-10-07 Mitsubishi Keikinzoku Kogyo Kk Engine cylinder block and the manufacture thereof
JPS5842748A (ja) 1981-09-08 1983-03-12 Furukawa Alum Co Ltd ダイカスト用アルミニウム合金
CA1235048A (en) 1983-05-23 1988-04-12 Yoji Awano Method for producing aluminum alloy castings and the resulting product
US4929511A (en) 1983-12-06 1990-05-29 Allied-Signal Inc. Low temperature aluminum based brazing alloys
JPS60206597A (ja) 1984-03-30 1985-10-18 Sumitomo Precision Prod Co Ltd アルミニウム合金ろう
JP2532129B2 (ja) 1988-06-21 1996-09-11 三菱化学株式会社 防振性に優れた鋳造用アルミニウム合金
US5009844A (en) 1989-12-01 1991-04-23 General Motors Corporation Process for manufacturing spheroidal hypoeutectic aluminum alloy
DE69128154D1 (de) 1990-03-09 1997-12-11 Furukawa Aluminium Lötfolie bestehend aus einem lötwerkstoff auf der basis einer aluminium-magnesium-siliziumlegierung
JPH04168241A (ja) 1990-10-31 1992-06-16 Hitachi Metals Ltd 鋳造用ａ１合金及び自動車用エンジン吸気部品
FR2721041B1 (fr) * 1994-06-13 1997-10-10 Pechiney Recherche Tôle d'alliage aluminium-silicium destinée à la construction mécanique, aéronautique et spatiale.
CH689143A5 (de) 1994-06-16 1998-10-30 Rheinfelden Aluminium Gmbh Aluminium-Silizium Druckgusslegierung mit hoher Korrosionsbestaendigkeit, insbesondere fuer Sicherheitsbauteile.
WO1996027686A1 (en) 1995-03-03 1996-09-12 Aluminum Company Of America Improved alloy for cast components
US5837388A (en) 1995-08-07 1998-11-17 The Furukawa Electric Co., Ltd. Aluminum alloy solder material, its manufacturing method, brazing sheet using this material, and method of manufacturing aluminum alloy heat exchanger using this sheet
SE505823C2 (sv) 1995-10-10 1997-10-13 Opticast Ab Förfarande för framställning av järninnehållande aluminiumlegeringar fria från flakformad fas av Al5FeSi-typ
AUPO526897A0 (en) 1997-02-24 1997-03-20 Cast Centre Pty Ltd Improved foundry alloy
FR2788788B1 (fr) 1999-01-21 2002-02-15 Pechiney Aluminium Produit en alliage aluminium-silicium hypereutectique pour mise en forme a l'etat semi-solide
DE19925666C1 (de) 1999-06-04 2000-09-28 Vaw Motor Gmbh Zylinderkopf- und Motorblockgußteil
JP4356851B2 (ja) 1999-09-03 2009-11-04 本田技研工業株式会社 船舶用アルミニウムダイカスト材料
FR2818288B1 (fr) 2000-12-14 2003-07-25 Pechiney Aluminium PROCEDE DE FABRICATION D'UNE PIECE DE SECURITE EN ALLIAGE Al-Si
IL156386A0 (en) * 2000-12-21 2004-01-04 Alcoa Inc Aluminum alloy products and artificial aging method
JP2003027169A (ja) * 2001-07-19 2003-01-29 Yamaha Motor Co Ltd アルミニウム合金およびアルミニウム合金鋳物品
JP4007488B2 (ja) 2002-01-18 2007-11-14 日本軽金属株式会社 ダイカスト用アルミニウム合金、ダイカスト製品の製造方法およびダイカスト製品
US6773666B2 (en) 2002-02-28 2004-08-10 Alcoa Inc. Al-Si-Mg-Mn casting alloy and method
US20050161128A1 (en) 2002-03-19 2005-07-28 Dasgupta Rathindra Aluminum alloy
US6923935B1 (en) 2003-05-02 2005-08-02 Brunswick Corporation Hypoeutectic aluminum-silicon alloy having reduced microporosity
US7666353B2 (en) * 2003-05-02 2010-02-23 Brunswick Corp Aluminum-silicon alloy having reduced microporosity
US7087125B2 (en) 2004-01-30 2006-08-08 Alcoa Inc. Aluminum alloy for producing high performance shaped castings
DE102004007704A1 (de) 2004-02-16 2005-08-25 Mahle Gmbh Werkstoff auf der Basis einer Aluminium-Legierung, Verfahren zu seiner Herstellung sowie Verwendung hierfür
JP4341438B2 (ja) 2004-03-23 2009-10-07 日本軽金属株式会社 耐摩耗性に優れたアルミニウム合金及び同合金を用いた摺動部材
ES2368923T3 (es) * 2004-06-29 2011-11-23 Aluminium Rheinfelden Gmbh Aleación de aluminio para la colada a presión.
WO2006014948A2 (en) * 2004-07-28 2006-02-09 Alcoa Inc. An al-si-mg-zn-cu alloy for aerospace and automotive castings
US8083871B2 (en) * 2005-10-28 2011-12-27 Automotive Casting Technology, Inc. High crashworthiness Al-Si-Mg alloy and methods for producing automotive casting
CN1847429A (zh) * 2006-05-10 2006-10-18 东南大学 铸造铝硅合金
DE102006032699B4 (de) * 2006-07-14 2010-09-09 Bdw Technologies Gmbh & Co. Kg Aluminiumlegierung und deren Verwendung für ein Gussbauteil insbesondere eines Kraftwagens
US8349462B2 (en) 2009-01-16 2013-01-08 Alcoa Inc. Aluminum alloys, aluminum alloy products and methods for making the same
DE102009012073B4 (de) * 2009-03-06 2019-08-14 Andreas Barth Verwendung einer Aluminiumgusslegierung
EP2226397A1 (de) 2009-03-06 2010-09-08 Rheinfelden Alloys GmbH & Co. KG Aluminiumlegierung
KR101124235B1 (ko) * 2010-05-29 2012-03-27 주식회사 인터프랙스퀀텀 알루미늄 합금 및 알루미늄 합금 주물
ES2527727T3 (es) * 2010-12-17 2015-01-29 Trimet Aluminium Se Aleación AlSi dúctil con buena colabilidad y procedimientos de producción de una pieza de fundición usando la aleación de moldeo AlSi
EP2735621B1 (de) 2012-11-21 2015-08-12 Georg Fischer Druckguss GmbH & Co. KG Aluminium-Druckgusslegierung
CN103276258A (zh) * 2013-05-13 2013-09-04 上海嘉朗实业有限公司 一种高强度铸造铝硅合金材料及其在液压壳体上的应用
CN103305730A (zh) * 2013-05-16 2013-09-18 天津立中合金集团有限公司 一种新型Al-Si-Mg-Cu-Sr铸造合金
WO2015151369A1 (ja) * 2014-03-31 2015-10-08 アイシン軽金属株式会社 アルミニウム合金及びダイカスト鋳造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005071127A1 (en) * 2004-01-09 2005-08-04 Alcoa Inc. Al-si-mn-mg alloy for forming automotive structural parts by casting and t5 heat treatment

Also Published As

Publication number Publication date
CN107923004A (zh) 2018-04-17
US20180171438A1 (en) 2018-06-21
WO2017027734A1 (en) 2017-02-16
EP3334850A1 (en) 2018-06-20
US11584977B2 (en) 2023-02-21
KR20180031050A (ko) 2018-03-27
US20230068164A1 (en) 2023-03-02
CA2995250A1 (en) 2017-02-16
CN107923004B (zh) 2021-12-14
EP3334850A4 (en) 2019-03-13
MX2018001765A (es) 2018-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102639009B1 (ko) 개선된 3xx 알루미늄 주조 합금, 및 이의 제조 방법
US10227679B2 (en) High performance AlSiMgCu casting alloy
US6824737B2 (en) Casting alloy
US7108042B2 (en) Aluminum diecasting alloy
AU2005269483B2 (en) An Al-Si-Mg-Zn-Cu alloy for aerospace and automotive castings
KR102609410B1 (ko) 다이 캐스팅 합금
US20050238528A1 (en) Heat treatable Al-Zn-Mg-Cu alloy for aerospace and automotive castings
CA2609257A1 (en) An al-zn-mg-cu-sc high strength alloy for aerospace and automotive castings
KR102464714B1 (ko) 개선된 7xx 알루미늄 주조 합금, 및 이의 제조 방법
KR101756016B1 (ko) 다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 이를 이용하여 제조한 알루미늄 합금의 열처리 방법
CN109136681B (zh) 一种6061铝铸棒材及其铸造工艺
KR101935243B1 (ko) 다이캐스트용 알루미늄 합금 및 이것을 사용한 알루미늄 합금 다이캐스트
JP2015007274A (ja) 溶接構造部材用アルミニウム合金鍛造材およびその製造方法
JP2023542129A (ja) アルミニウム鋳造合金
ES2949017T3 (es) Aleaciones de fundición de Al-M-Si-Mn-Fe
JP7459496B2 (ja) アルミニウム合金鍛造材の製造方法
US3598577A (en) Aluminum base alloy
CA3135702A1 (en) Aluminium casting alloy
Wu et al. Microstructure and uniaxial tensile properties of heat treatable Al-Zn alloy for structural HPDC components
JP2018165405A (ja) コーティングがない低圧永久鋳型のための方法および合金
JP4036325B2 (ja) 耐衝撃破壊性に優れたアルミニウム合金押出材及びこれを用いた車両部材
JP2023084831A (ja) アルミニウム合金
JP2022506542A (ja) ２ｘｘｘアルミニウムリチウム合金
JP6198478B2 (ja) 溶接構造部材用アルミニウム合金鍛造材およびその製造方法
RU1427857C (ru) Литейный сплав на основе алюминия

Legal Events

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