KR102649425B1 - Al-Mg-Si hardenable aluminum alloy - Google Patents
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Abstract
경화성 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금이 개시된다. 재활용이 용이하고 보관 안정적이면서 특히 열경화성인 알루미늄을 얻기 위하여 상기한 알루미늄 합금은 0.6 내지 1 중량%의 마그네슘(Mg), 0.2 내지 0.7 중량% 의 실리콘(Si), 0.16 내지 0.7 중량%의 철(Fe), 0.05 내지 0.4 중량%의 구리(Cu), 최대 0.15 중량%의 망간(Mn), 최대 0.35 중량%의 크롬(Cr), 최대 0.2 중량%의 지르코늄(Zr), 최대 0.25 중량%의 아연(Zn), 최대 0.15 중량%의 티타늄(Ti), 0.005 내지 0.075 중량%의 주석(Sn) 및/또는 인듐(In), 및 잔부 알루미늄 및 제조 상 불가피한 불순물을 포함한다. Si/Fe 의 중량 백분율의 비는 2.5 보다 작고, Si 함량은 식: 중량% Si = A + [0.3 * (중량% Fe)]에 따라 결정되고, 파라미터(A)는 0.17 내지 0.4 중량% 범위이다.A hardenable Al-Mg-Si based aluminum alloy is disclosed. In order to obtain aluminum that is easy to recycle, storage stable, and especially thermosetting, the above aluminum alloy contains 0.6 to 1% by weight of magnesium (Mg), 0.2 to 0.7% by weight of silicon (Si), and 0.16 to 0.7% by weight of iron (Fe). ), 0.05 to 0.4% by weight of copper (Cu), up to 0.15% by weight of manganese (Mn), up to 0.35% by weight of chromium (Cr), up to 0.2% by weight of zirconium (Zr), up to 0.25% by weight of zinc ( Zn), up to 0.15% by weight of titanium (Ti), 0.005 to 0.075% by weight of tin (Sn) and/or indium (In), and the balance aluminum and impurities unavoidable in manufacturing. The ratio of the weight percentage of Si/Fe is less than 2.5, the Si content is determined according to the formula: weight% Si = A + [0.3 * (weight% Fe)], and the parameter (A) ranges from 0.17 to 0.4% by weight. .
Description
본 발명은 Al-Mg-Si계 경화성 알루미늄 합금에 관한 것이다.The present invention relates to Al-Mg-Si based hardenable aluminum alloy.
실온 보관에 의해 냉간 경화된 Al-Mg-Si계 A6061 알루미늄 합금의 인공시효성(artificial ageing capability)을 개선하기 위하여 WO2013/124472A1는 알루미늄 합금의 고용체에 공극 활성 미량원소, 즉, 주석(Sn) 및/또는 인듐(In)을 첨가하는 방법을 제안한다.In order to improve the artificial aging capability of Al-Mg-Si A6061 aluminum alloy cold-hardened by room temperature storage, WO2013/124472A1 proposes that pore-active trace elements, namely tin (Sn) and /Or a method of adding indium (In) is proposed.
또한, 공지된 바에 따르면("Statistical and thermodynamic optimization of trace-element modified Al-Mg-Si-Cu Alloys", Stefan Pogatscher et. al.), A6061 알루미늄 합금의 소정의 주요 및 보조 합금성분이 알루미늄 합금 내 주석이나 인듐의 용해성을 저하시켜 6xxx-알루미늄 합금의 실온 보관성에 부정적인 영향을 끼친다는 사실이 알려져 있다. 예를 들어 6xxx-알루미늄 합금에서의 Mg, Si, Cu 또는 Zn 의 함량 증가로 인해 용해성이 감소하는 반면, Fe, Ti, 및 Mn 의 함량 증가는 용해성을 증가시킨다. 또한, 예를 들어 Si 와 Mg 간 및/또는 Cu 및 Mg 간의 상호작용 효과가 알루미늄 합금에서의 Sn 의 용해성에 큰 영향을 끼친다.In addition, according to the known ("Statistical and thermodynamic optimization of trace-element modified Al-Mg-Si-Cu Alloys", Stefan Pogatscher et. al.), certain major and auxiliary alloying components of A6061 aluminum alloy are present in the aluminum alloy. It is known that it reduces the solubility of tin or indium, thereby negatively affecting the room temperature storage of 6xxx-aluminum alloy. For example, increasing the content of Mg, Si, Cu, or Zn in 6xxx-aluminum alloy reduces solubility, while increasing the content of Fe, Ti, and Mn increases solubility. In addition, for example, interaction effects between Si and Mg and/or Cu and Mg have a great influence on the solubility of Sn in aluminum alloys.
그러나, 알루미늄 합금 내 주요 및 보조 합금성분의 함량은 임의로 변화될 수 없는데, 왜냐하면 원하는 만큼의 높은 인공시효성 외에도 기타 다른 기계적 및/또는 화학적 요건, 예를 들어 성형성, 견고성, 연성, 및/또는 내식성 등이 충족되어야 하기 때문이다. 이는 소정의 열간 석출물을 형성할 수 있기 위하여 알루미늄 합금 내 높은 주요 합금 성분 함량을 필요로 한다.However, the content of the main and auxiliary alloying elements in the aluminum alloy cannot be arbitrarily varied because, in addition to the desired high artificial aging properties, other mechanical and/or chemical requirements, such as formability, hardness, ductility, and/or This is because corrosion resistance, etc. must be satisfied. This requires a high content of major alloying elements in the aluminum alloy to be able to form desired hot precipitates.
이에 따라, Al-Mg-Si계 알루미늄 합금의 조성을 조정할 때 주요 및 보조 합금 성분은 대부분 서로에 대하여 상반적인 비율이 요구된다. 즉, 한편으로는 실온에서 높은 보관성을 가능하도록 하는, 알루미늄 합금에서의 Sn의 용해성에 도움이 되는 비율이 필요하고, 다른 한편으로는 알루미늄 합금의 높은 기계적 및/또는 화학적 파라미터 내지 특성을 제공하지만 그러나 대부분 Sn의 용해성에 부정적으로 작용하는 비율이 필요하다.Accordingly, when adjusting the composition of an Al-Mg-Si-based aluminum alloy, the main and auxiliary alloy components are mostly required to have opposing ratios to each other. That is, on the one hand, a ratio is needed that is conducive to the solubility of Sn in the aluminum alloy, enabling high storage at room temperature, and on the other hand, providing high mechanical and/or chemical parameters or properties of the aluminum alloy. However, in most cases, a ratio that has a negative effect on the solubility of Sn is required.
따라서, 본 발명의 과제는 Sn을 미량원소로 포함하는 조성을 갖는 Al-Mg-Si계 경화성 알루미늄 합금을, 열경화 이후 알루미늄 합금의 높은 기계적 및 화학적 특성을 실온에서의 높은 보관성과 결합할 수 있도록 변경하는 것이다. 또한, 상기 알루미늄 합금은 이차 알루미늄의 사용에 특히 적합해야 한다.Therefore, the object of the present invention is to modify the Al-Mg-Si-based hardenable aluminum alloy with a composition containing Sn as a trace element so that it can combine the high mechanical and chemical properties of the aluminum alloy after heat curing with high storage at room temperature. It is done. In addition, the aluminum alloy should be particularly suitable for the use of secondary aluminum.
본 발명은 제시된 과제를 0.6 내지 1 중량%의 마그네슘(Mg), 0.2 내지 0.7 중량% 의 실리콘(Si), 0.16 내지 0.7 중량% 의 철(Fe), 0.05 내지 0.4 중량% 의 구리(Cu), 최대 0.15 중량% (및 0 내지 0.15 중량%)의 망간(Mn), 최대 0.35 중량% (및 0 내지 0.35 중량%)의 크롬(Cr), 최대 0.2 중량% (및 0 내지 0.2 중량%)의 지르코늄(Zr), 최대 0.25 중량% (및 0 내지 0.25 중량%)의 아연(Zn), 최대 0.15 중량% (및 0 내지 0.15 중량%)의 티타늄(Ti), 0.005 내지 0.075 중량%의 주석(Sn) 및/또는 인듐(In), 및 잔부 알루미늄 및 제조상 불가피한 불순물을 포함하는 알루미늄 합금에 의해 달성하며, Si/Fe 의 중량 백분율의 비는 2.5 보다 작고, Si 함량은 식: 중량% Si = A + [0.3 * (중량% Fe)]에 따라 결정되고, 파라미터(A)는 0.17 내지 0.4 중량% 범위이다.The present invention solves the problem presented by 0.6 to 1% by weight of magnesium (Mg), 0.2 to 0.7% by weight of silicon (Si), 0.16 to 0.7% by weight of iron (Fe), 0.05 to 0.4% by weight of copper (Cu), Up to 0.15% by weight (and 0 to 0.15%) manganese (Mn), up to 0.35% by weight (and 0 to 0.35% by weight) chromium (Cr), up to 0.2% by weight (and 0 to 0.2%) zirconium. (Zr), up to 0.25% (and 0 to 0.25%) zinc (Zn), up to 0.15% (and 0 to 0.15%) titanium (Ti), 0.005 to 0.075% tin (Sn). and/or an aluminum alloy containing indium (In), and the balance aluminum and unavoidable impurities in manufacturing, the ratio of the weight percentage of Si/Fe is less than 2.5, and the Si content is calculated by the formula: weight% Si = A + [ 0.3 * (% by weight Fe)], and the parameter (A) ranges from 0.17 to 0.4% by weight.
Si의 함량을 0.2-0.7 중량%로 제한하고, Fe 함량을 0.16 내지 0.7 중량% 로 제한하고 Si 함량을 Fe 함량에 맞추는 제조방법을 통해, 이러한 조정이 Si/Fe 의 중량 백분율의 비가 2.5보다 작으면서, 식: 중량% Si = A + [0.3 * (중량% Fe)]을 충족하고, 파라미터(A)는 0.17 내지 0.4 중량%을 충족하는 경우, Al-Mg-Si 알루미늄 합금의 보관 안정성 및 인공 시효성에 매우 바람직한 영향을 줄 수 있다.Through a manufacturing method that limits the content of Si to 0.2-0.7% by weight, limits the Fe content to 0.16 to 0.7% by weight, and adjusts the Si content to the Fe content, these adjustments ensure that the ratio of the weight percentage of Si/Fe is less than 2.5. If the formula: weight% Si = A + [0.3 * (weight% Fe)] is satisfied, and the parameter (A) satisfies 0.17 to 0.4 weight%, the storage stability and artificial stability of Al-Mg-Si aluminum alloy It can have a very desirable effect on aging.
예를 들어, 도 1에서 음영으로 표시된 영역에서 볼 수 있는 바와 같은, 이러한 Si 및 Fe 함량에서 한정적으로 조정되는 알루미늄 합금은, 언급한 제조의 상한을 기반으로 알루미늄 합금의 고용체에서의 주석 및/또는 인듐의 충분한 용해성을 보장할 수 있고, 이에 따라 냉간 경화 시 석출 거동의 속도를 늦추고 그에 따라 알루미늄 합금의 보관 안정성에 도움이 된다. 또한, 조정에서의 하한에 기초하여 인공 시효 시 충분한 석출 거동을 기대할 수 있으며, 이를 통해 인공 시효 시 높은 견고성 수치를 달성할 수 있고 알루미늄 합금 자체가 높은 함량의 주요 및 보조 합금 성분을 가지는 6xxx 알루미늄 합금에 관하여 알려져 있는 기계 및 화학적 특성을 달성하거나 개선할 수 있다.For example, aluminum alloys with limited tuning in these Si and Fe contents, as can be seen in the shaded areas in Figure 1, can, based on the upper limits of manufacturing mentioned, contain tin and/or tin in solid solution of the aluminum alloys. It can ensure sufficient solubility of indium, thereby slowing down the precipitation behavior during cold hardening and thus helping the storage stability of aluminum alloy. Furthermore, based on the lower limit in the adjustment, sufficient precipitation behavior can be expected upon artificial aging, which allows high hardness values to be achieved during artificial aging and the aluminum alloy itself has a high content of major and auxiliary alloying elements in the 6xxx aluminum alloy. Known mechanical and chemical properties can be achieved or improved.
그러나, 확인된 놀라운 사실은, 냉간 경화를 억제하는 Sn 을 포함하는 공지의 6xxx 알루미늄 합금과 비교했을 때, 이러한 제조에 의할 경우 실온에서 속도가 몇 배로 느려진 석출 거동이 관찰될 수 있다는 점이다. 비록 비교적 낮은 Si 함량이 냉간 경화의 속도 저하의 원인일 수 있다는 사실이 알려져 있지만, 본 발명에 따른 Si 함량의 조정은 이러한 공지된 효과를 훨씬 넘어서며 알루미늄 합금에서는 흔치 않은 높은 보관 안정성을 보여준다.However, a surprising fact that has been confirmed is that, compared to the known 6xxx aluminum alloy containing Sn, which suppresses cold hardening, precipitation behavior can be observed at room temperature with this preparation at a rate several times slower. Although it is known that relatively low Si content can be responsible for the slowdown in cold hardening, the adjustment of Si content according to the present invention goes far beyond this known effect and shows high storage stability, which is unusual for aluminum alloys.
따라서, 본 발명에 따르면 실온에서의 매우 높은 보관 안정성 및 알루미늄 합금의 우수한 인공 시효성이라는 장점들이 결합될 수 있다.Accordingly, according to the present invention the advantages of very high storage stability at room temperature and excellent artificial aging properties of aluminum alloys can be combined.
또한, 본 발명에 따른 조성은 비교적 높은 Fe 함량에 의해 2차 알루미늄의 사용에도 매우 적합할 수 있다.In addition, the composition according to the invention can also be very suitable for the use of secondary aluminum due to its relatively high Fe content.
일반적으로 Al-Mg-Si 알루미늄 합금에서 각각 최대 0.05 중량% 및 전체적으로 최대 0.15 중량%의 불순물이 나타날 수 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 일반적으로 예를 들어 Mn, Cr, Zr, Zn 또는 티타늄에서 나타나는 최대 중량% 수치가 0에서부터 시작하는 것으로 간주할 수 있는 것으로 언급된다.It is generally known that impurities of up to 0.05% by weight each and up to 0.15% by weight overall may appear in Al-Mg-Si aluminum alloy. Additionally, it is generally stated that the maximum weight percent figures occurring for example in Mn, Cr, Zr, Zn or titanium can be considered to start from zero.
또한, 완전성을 위하여, 알루미늄 스크랩으로부터 얻어진 알루미늄 내지 알루미늄 합금이 2차 알루미늄으로 간주될 수 있는 것으로 언급된다.Additionally, for completeness, it is mentioned that aluminum or aluminum alloys obtained from aluminum scrap may be considered secondary aluminum.
알루미늄 합금의 보관 안정성 및 인공 시효성은 파라미터(A)가 0.26 내지 0.34 중량%의 범위일 때 더 개선될 수 있다. 이러한 제조를 통해서 Sn 의 용해성이 상대적으로 커질 수 있고, 이렇게 되면 Si 가 냉간 경화에 끼치는 영향이 적어진다. 이에 따라, 기대하지 않은 실온에서의 높은 안정성이 얻어질 수 있다. 또한, 상기 합금의 Si 함량이 비교적 낮더라도 이렇게 조정된 합금이 열경화된 후 - 예를 들어 인공 시효에 의해서 - 놀라울 정도로 높은 견고성을 획득할 수 있다는 점이 나타났다.The storage stability and artificial aging of the aluminum alloy can be further improved when the parameter (A) is in the range of 0.26 to 0.34% by weight. Through this manufacturing, the solubility of Sn can be relatively increased, which reduces the influence of Si on cold hardening. Accordingly, unexpectedly high stability at room temperature can be obtained. It has also been shown that, even though the Si content of the alloy is relatively low, the alloy thus adjusted can achieve surprisingly high hardness after heat hardening - for example by artificial aging.
최적의 보관 안정성 및 인공 시효성은 파라미터(A)가 0.3 중량%일 때 나타날 수 있다.Optimal storage stability and artificial aging can be achieved when the parameter (A) is 0.3% by weight.
Si 의 함량이 식: 중량% Si = A + [0.3 * (중량% Fe)] - 중량% Ti 에 따라 결정되면, Sn의 용해성에 영향을 주는 성분들이 더욱 개선된 상태로 서로에 대하여 조정될 수 있다. 특히, Ti는 Si와 상(phases)을 형성할 수 있고, 이는 Sn 의 용해성에 긍정적인 영향을 줄 수 있다. 이에 따라 알루미늄 합금의 보관 안정성은 더 향상될 수 있다.If the content of Si is determined according to the formula: wt% Si = A + [0.3 * (wt% Fe)] - wt% Ti, the components affecting the solubility of Sn can be adjusted to each other with further improvement. . In particular, Ti can form phases with Si, which can have a positive effect on the solubility of Sn. Accordingly, the storage stability of aluminum alloy can be further improved.
Si/Fe의 중량 백분율의 비가 2 보다 작으면, Fe에 의한 Si의 경화의 증가로 인해 알루미늄 합금 내 용해된 Si의 비율이 현저하게 감소될 수 있다. 이에 따라 Al-Mg-Si-알루미늄 합금의 고용체에서의 주석 및/또는 인듐의 용해성이 개선될 수 있고, 이를 통해 보관 안정성이 더 증대될 수 있다.If the ratio of Si/Fe weight percentage is less than 2, the proportion of dissolved Si in the aluminum alloy may be significantly reduced due to increased hardening of Si by Fe. Accordingly, the solubility of tin and/or indium in the solid solution of the Al-Mg-Si-aluminum alloy can be improved, and storage stability can be further increased through this.
Al-Mg-Si-알루미늄 합금의 고용체에서의 주석 및/또는 인듐의 비교적 높은 용해성은 Si/Mg의 중량 백분율의 비가 0.3 내지 0.9의 범위에 있을 때 얻어질 수 있다.A relatively high solubility of tin and/or indium in the solid solution of the Al-Mg-Si-aluminum alloy can be obtained when the ratio of the weight percentage of Si/Mg is in the range of 0.3 to 0.9.
알루미늄 합금이 적어도 0.25 중량%의 구리(Cu)를 포함하면, 이러한 비교적 높은 구리 함량을 기반으로, Al-Mg-Si-알루미늄 합금의 고용체에서의 주석의 용해성에 대하여 Mg 와 Si의 부정적인 영향을 상쇄하는 효과가 작용할 수 있다.If the aluminum alloy contains at least 0.25% copper (Cu) by weight, this relatively high copper content cancels out the negative effects of Mg and Si on the solubility of tin in the solid solution of the Al-Mg-Si-aluminum alloy. This effect can work.
알루미늄 합금의 뛰어난 보관 안정성은 상기 합금이 알루미늄 혼합 결정 내 고용체에 0.005 내지 0.05 중량%의 범위의 주석(Sn)을 포함할 때 얻어질 수 있다. 일반적으로 "고용체"라는 용어는 합금 성분이 고체 매트릭스에 분산된 상태를 나타낼 수 있는 것으로 언급된다.Excellent storage stability of aluminum alloys can be obtained when the alloy contains tin (Sn) in the range of 0.005 to 0.05% by weight in solid solution in aluminum mixed crystals. The term “solid solution” is generally referred to as being able to refer to a state in which the alloying elements are dispersed in a solid matrix.
상기 알루미늄 합금은 6xxx 계열에 속하는 것이 바람직하다. 상기 알루미늄 합금은 EN AW-6061 알루미늄 합금인 것이 바람직하다.The aluminum alloy preferably belongs to the 6xxx series. The aluminum alloy is preferably EN AW-6061 aluminum alloy.
알루미늄 합금이 최대 0.05 중량%인 크롬(Cr) 및 0.05 중량%를 초과하는 지르코늄(Zr)을 포함하는 경우, Sn에 대한 ??칭 민감도가 감소될 수 있고 Sn은 비교적 낮은 ??칭 속도에서도 알루미늄 혼합 결정 내 고용체에서 유지될 수 있다. 또한, 이에 따라 두꺼운 판 자체에서도 최적의 보관 안정성 및 인공 시효성이 달성될 수 있다.If the aluminum alloy contains up to 0.05 wt% chromium (Cr) and more than 0.05 wt% zirconium (Zr), the quenching sensitivity to Sn may be reduced and Sn may be present in aluminum even at relatively low quenching rates. It can be maintained in solid solution in mixed crystals. In addition, optimal storage stability and artificial aging can thus be achieved even on the thick plate itself.
상기 알루미늄 합금은 경우에 따라 부식 거동을 개선하기 위하여 적어도 0.02 중량%인 크롬(Cr)을 포함할 수 있다.In some cases, the aluminum alloy may contain at least 0.02% by weight of chromium (Cr) to improve corrosion behavior.
본 발명에 의한 알루미늄 합금은, 언급한 제조의 상한을 기반으로 알루미늄 합금의 고용체에서의 주석 및/또는 인듐의 충분한 용해성을 보장할 수 있고, 이에 따라 냉간 경화 시 석출 거동의 속도를 늦추고 그에 따라 알루미늄 합금의 보관 안정성에 도움이 된다. 또한, 조정에서의 하한에 기초하여 인공 시효 시 충분한 석출 거동을 기대할 수 있으며, 이를 통해 인공 시효 시 높은 견고성 수치를 달성할 수 있고 알루미늄 합금 자체가 높은 함량의 주요 및 보조 합금 성분을 가지는 6xxx 알루미늄 합금에 관하여 알려져 있는 기계 및 화학적 특성을 달성하거나 개선할 수 있다.The aluminum alloy according to the invention can, based on the mentioned upper limits of production, ensure sufficient solubility of tin and/or indium in the solid solution of the aluminum alloy, thereby slowing down the rate of precipitation behavior during cold hardening and thus aluminum alloy. It helps with the storage stability of the alloy. Furthermore, based on the lower limit in the adjustment, sufficient precipitation behavior can be expected upon artificial aging, which allows high hardness values to be achieved during artificial aging and the aluminum alloy itself has a high content of major and auxiliary alloying elements in the 6xxx aluminum alloy. Known mechanical and chemical properties can be achieved or improved.
도 1은 Si와 Fe의 조성비를 도식적으로 보여 주기 위한 도면.
도 2 및 도 3은 도 1에서의 합금 1과 합금 2의 브리넬 경도를 비교하여 설명하기 위한 도면들.1 is a diagram schematically showing the composition ratio of Si and Fe.
Figures 2 and 3 are diagrams for comparing and explaining the Brinell hardness of alloy 1 and alloy 2 in Figure 1.
구현된 효과의 증명을 위하여 다양한 Al-Mg-Si-계 알루미늄 합금(6xxx-계열)으로 형성된 얇은 판들이 제조되었다. 분석된 합금들의 조성은 표 1에 나와있다.To demonstrate the realized effect, thin plates formed of various Al-Mg-Si-based aluminum alloys (6xxx-series) were fabricated. The compositions of the analyzed alloys are shown in Table 1.
<표 1: 분석된 합금의 개요(단위: 중량%)><Table 1: Overview of analyzed alloys (unit: weight %)>
표 1의 알루미늄 합금 1은 본질적으로 미량원소 Sn 을 첨가한 후의 표준 합금 AA6061에 해당하며, 주석 대신 인듐이나 Sn 과 In의 결합물을 사용할 수도 있다. 합금 2는 본 발명에 따른 6xxx-계열 조성을 나타내며, 비교적 높은 Fe 함량으로 인해 재활용하는 것이 비교적 용이하다.Aluminum alloy 1 in Table 1 essentially corresponds to the standard alloy AA6061 after adding the trace element Sn, and indium or a combination of Sn and In can be used instead of tin. Alloy 2 represents the 6xxx-series composition according to the invention and is relatively easy to recycle due to its relatively high Fe content.
알루미늄 합금 1은 명백히 본 발명에 따라 조정된 Si/Fe 함량의 범위밖에 있으며, 예를 들어 도 1에서 확인할 수 있다. 알루미늄 합금 2는 이러한 조정된 Si/Fe 함량에서 본질적으로 중앙에 위치한다.Aluminum alloy 1 is clearly outside the range of Si/Fe contents adjusted according to the invention, as can be seen for example in Figure 1. Aluminum alloy 2 is essentially central to this adjusted Si/Fe content.
알루미늄 합금 1 및 2 둘 모두를 고용화 어닐링에 의해 고용체에 투입하고, ??칭(quenching)한 후 실온에서 시효 처리하여 냉간 경화한 다음 온간 경화시켰다. 상기 고용화 어닐링은 섭씨 530도보다 높은 온도에서 수행되었다 - ??칭은 섭씨 20도/초의 ??칭 속도로 수행되었다. 두 합금 1 및 합금 2는 180일[d] 동안 보관 내지 냉간 경화시켰고 다양한 온도에서 30분 동안 온간 경화시켰다. 냉간 시효 중 및 인공 시효 이후 브리넬 경도[HBMW]가 확인되었다.Both aluminum alloys 1 and 2 were put into solid solution by solution annealing, quenched, cold hardened by aging at room temperature, and then warm hardened. The solution annealing was performed at a temperature higher than 530 degrees Celsius - quenching was performed at a quenching rate of 20 degrees Celsius/sec. Both alloys 1 and 2 were stored or cold hardened for 180 days [d] and warm hardened for 30 minutes at various temperatures. Brinell hardness [HBMW] was determined during cold aging and after artificial aging.
보관 안정성과 관련하여 도 2를 참조하면 합금 1이 14일이 지난 후 이미 실온에서의 보관 시 비교적 두드러지게 증가하는 냉간 경화를 거치게 된다는 것을 알 수 있으며, 이것은 보관 시간이 더 길어질 경우 비교적 더 높고 증가하는 브리넬 경도에 부정적인 영향을 끼치며 온간 경화 전 성형에 부정적으로 작용한다.With regard to storage stability, referring to Figure 2, it can be seen that after 14 days Alloy 1 already undergoes cold hardening, which increases relatively significantly when stored at room temperature, which is relatively higher and increases with longer storage times. It has a negative effect on Brinell hardness and has a negative effect on molding before warm hardening.
이와 달리 합금 2의 경우 약 180일이 지난 후에야 비로소 냉간 경화가 시작되는 조짐이 보이며, 이에 따라 본 발명에 따른 합금 2가 보관 안정성이 매우 높다는 것을 알 수 있다. 지금까지 6xxx 합금에서 이렇게 놀랍도록 높은 보관 안정성이 관찰된 적은 없었다. 이에 따라 부드러운 상태에서 ??칭된 이후 합금의 조작 시간에 있어서 기대하지 않은 엄청난 장점이 얻어진다.On the other hand, in the case of alloy 2, there are signs that cold hardening begins only after about 180 days, which shows that alloy 2 according to the present invention has very high storage stability. Never before has such a surprisingly high storage stability been observed for a 6xxx alloy. This results in an unexpected and enormous advantage in the handling time of the alloy after quenching in the soft state.
이어지는 온간 경화에서는 도 3에 따른 두 합금의 비교를 통해서 합금 2가 상대적으로 낮은 시효 온도에서 우선 합금 1의 브리넬 경도보다 뒤쳐진다는 것을 알 수 있다. 상대적으로 높은 시효 온도에서는 합금 1의 브리넬 경도는 확실히 초과될 수 있다.In the subsequent warm hardening, a comparison of the two alloys according to Figure 3 shows that alloy 2 lags behind the Brinell hardness of alloy 1 at relatively low aging temperatures. At relatively high aging temperatures, the Brinell hardness of alloy 1 can clearly be exceeded.
Claims (11)
0.2 내지 0.7 중량% 의 실리콘(Si),
0.16 내지 0.7 중량% 의 철(Fe),
0.05 내지 0.4 중량% 의 구리(Cu),
최대 0.15 중량% 의 망간(Mn),
최대 0.35 중량%의 크롬(Cr),
최대 0.2 중량%의 지르코늄(Zr),
최대 0.25 중량%의 아연(Zn),
최대 0.15 중량%의 티타늄(Ti),
0.005 내지 0.075 중량%의 주석(Sn),
및 잔부 알루미늄 및 제조상 불가피한 불순물을 포함하는 경화성 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금으로서,
Si/Fe 의 중량 백분율의 비는 2.5 보다 작고,
Si 함량은 식:
중량% Si = A + [0.3 * (중량% Fe)]에 따라 결정되고,
파라미터(A)는 0.17 내지 0.4 중량% 범위인, 경화성 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금.0.6 to 1% by weight of magnesium (Mg),
0.2 to 0.7% by weight of silicon (Si),
0.16 to 0.7% by weight of iron (Fe),
0.05 to 0.4% by weight of copper (Cu),
Up to 0.15% by weight manganese (Mn),
Up to 0.35% by weight chromium (Cr),
Up to 0.2% zirconium (Zr) by weight,
Up to 0.25% zinc (Zn) by weight,
Up to 0.15% titanium (Ti) by weight,
0.005 to 0.075% by weight tin (Sn),
and a hardenable Al-Mg-Si-based aluminum alloy containing the remainder of aluminum and unavoidable impurities in manufacturing,
The ratio of Si/Fe weight percentage is less than 2.5,
Si content is calculated using the formula:
Determined according to weight% Si = A + [0.3 * (weight% Fe)],
A hardenable aluminum alloy based on Al-Mg-Si, wherein the parameter (A) ranges from 0.17 to 0.4% by weight.
중량% Si = A + [0.3 * (중량% Fe)] - 중량% Ti 에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 알루미늄 합금.The method of claim 1, wherein the content of Si is determined by the formula:
Weight % Si = A + [0.3 * (weight % Fe)] - Aluminum alloy, characterized in that it is determined according to weight % Ti.
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