KR19980057847A

KR19980057847A - Amorphous alloy

Info

Publication number: KR19980057847A
Application number: KR1019960077150A
Authority: KR
Inventors: 윤광민
Original assignee: 박병재; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1996-12-30
Filing date: 1996-12-30
Publication date: 1998-09-25

Abstract

본 발명은 비정질 합금에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 희토류 금속으로 구성된 알루미늄-니켈-희토류 금속 비정질 합금에 있어서 희토류 금속 대신에 희토류 금속이 정제되기 전인 미쉬메탈을 사용함으로써 기계적 성질도 우수하고 열적성질도 우수한 비정질 합금에 관한 것이다.The present invention relates to an amorphous alloy, and more particularly, in the aluminum-nickel-rare earth metal amorphous alloy composed of rare earth metals, by using a misch metal before refining the rare earth metal instead of the rare earth metal, the mechanical properties are excellent and the thermal properties are also excellent. It relates to an excellent amorphous alloy.

Description

Amorphous alloy

신소재 합금으로서 주목받고 있는 알루미늄-니켈-희토류 금속의 비정질 합금은 고가의 희토류 금속을 사용하므로 비경제적인 문제가 있었다.Amorphous alloys of aluminum-nickel-rare earth metals, which are attracting attention as new material alloys, have an uneconomical problem because they use expensive rare earth metals.

그러나, 지금까지는 희토류 금속을 대체하면서도 물성이 비슷한 비정질 합금에 대하여는 개발된 바가 없다.However, until now, no amorphous alloy has been developed that replaces rare earth metals but has similar physical properties.

본 발명은 상기와 같은 희토류 금속 함유에 따른 비경제적인 문제점을 해결하기 위하여 희토류 금속 대신에 희토류 금속이 정제되기전인 미쉬메탈을 사용하여 기계적 성질도 우수하고 열적성질도 우수하면서 훨씬 경제적인 비정질 합금을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention provides a much more economical amorphous alloy with excellent mechanical properties and excellent thermal properties by using a misch metal before the rare earth metal is purified instead of the rare earth metal in order to solve the uneconomic problems caused by the rare earth metal. Its purpose is to.

본 발명은 새로운 Al_(90-x)Ni₁₀Mm_x(Mm은 Ce 50％이고 그외 Y, La, Fe, Co가 미량 첨가된 원석, x는 2, 4, 6, 8, 10％) 비정질 합금에 그 특징이 있다.The present invention provides a new Al _(90-x) Ni ₁₀ Mm _x (Mm is 50% Ce and other ore, Y, La, Fe, Co is a small amount of added gemstone, x is 2, 4, 6, 8, 10%) amorphous alloy Has its features.

이와같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in more detail as follows.

미쉬메탈(misch metal)은 희토류 금속의 정제전의 상태로서, Ce 함량이 50％이고 그외 Y, La, Fe, Co 등이 미량 첨가된 원석으로서 이를 정제하여 각각의 희토류 금속을 채취하는 것이다.Misch metal is a state before refining a rare earth metal, and is a gemstone containing 50% of Ce content and other small amounts of Y, La, Fe, Co, etc., and refining it to collect each rare earth metal.

미스치 금속은 희토류 금속과 비교하여 정제되지 않았을 뿐이지 복합된 희토류 금속보다 경제적이기 때문에 종래 희토류 금속의 역할을 대신할 수 있다.Mischite metals can be substituted for the role of conventional rare earth metals because they are not refined as compared to rare earth metals but are more economical than complex rare earth metals.

이같은 미쉬메탈을 사용하여 비정질 합금을 제조시 그 방법은 종래 진공시스템에서 단롤형 멜트 스피너를 이용한 것과 동일하다.The process for producing an amorphous alloy using such a mismetal is the same as using a single roll melt spinner in a conventional vacuum system.

미쉬메탈과 알루미늄 및 니켈을 함유한 비정질 합금을 제조하는 방법을 구체적으로 설명하면, 먼저 99.9％ 이상의 각각의 순수금속을 사용하여 진공 Arc로에서 아르곤분위기하에서 용해하여 모합금을 제조한다. 제조된 모합금은 분쇄하여 단롤형 melt-spinner장치의 투명석영관 내에 장입한다. 챔버내의 진공도를 약 0.2mpa 정도로 한 후 약 7∼9kPa의 아르곤분위기 중에서 고주파가열에 의해 석영관 내의 모합금의 용해를 행한 후 모합금이 완전히 용해하면 맨 끝부분에 약 0.3∼0.4㎜의 원형구멍이 뚫린 석영관을 강하하는 동시에 석영관 내에 약 50kPa의 Ar가스를 주입하여 용탕과 Cu롤을 접촉시켜 급냉응고 시킨다. 이때 Cu롤 회전속도는 4,000∼5,000rpm으로 조정한다.The method for preparing the amorphous alloy containing the mismetal and aluminum and nickel will be described in detail. First, a mother alloy is prepared by dissolving at least 99.9% of each pure metal under an argon atmosphere in a vacuum arc furnace. The prepared master alloy is pulverized and charged into a transparent quartz tube of a single roll melt-spinner device. After the vacuum degree in the chamber is about 0.2 mpa, the mother alloy in the quartz tube is melted by high frequency heating in an argon atmosphere of about 7 to 9 kPa, and the mother alloy is completely dissolved. At the same time, the perforated quartz tube is dropped, and about 50 kPa of Ar gas is injected into the quartz tube to quench and solidify the molten metal by contacting the Cu roll. At this time, the Cu roll rotation speed is adjusted to 4,000 to 5,000 rpm.

제조된 비정질 합금을 간단히 표시하면 Al_(90-x)Ni₁₀Mm_x(Mm은 Ce 50％이고 그외 Y, La, Fe, Co가 미량 첨가된 원석, x는 2, 4, 6, 8, 10％)이다.The amorphous alloy prepared is simply expressed as Al _(90-x) Ni ₁₀ Mm _x (Mm is Ce 50% and other small amounts of Y, La, Fe, Co is added, x is 2, 4, 6, 8, 10 %)to be.

이와같이 제조된 비정질 합금에 대하여 종래 희토류 금속을 사용하여 제조된 비정질 합금과 그 인장강도, 경도, 결정화개시온도 및 유리천이온도를 측정하여 비교한 결과는 다음 표 1에 나타낸 바와 같다.The amorphous alloys prepared in this way were compared with amorphous alloys prepared using conventional rare earth metals and their tensile strength, hardness, crystallization start temperature, and glass transition temperature are shown in Table 1 below.

[표 1] TABLE 1

이와같이 본 발명의 미쉬메탈을 사용한 비정질 합금은 기계적 성질도 우수할 뿐만 아니라 유리천이온도도 나타나 성형가공시에 유리하며, 결정화개시온도가 높아 열적안정성이 우수함을 알 수 있다.As described above, the amorphous alloy using the misch metal of the present invention not only has excellent mechanical properties but also shows a glass transition temperature, which is advantageous in forming processing, and has a high crystallization start temperature and excellent thermal stability.

참고로, 유리천이온도는 유리(glass)상태를 의미하는 것으로서, 과냉각액체중의 원자의 이동도가 온도전하와 함께 감소해 점성이 약 1012Pa·s까지 증가하여 액체구조 그대로 동결되는 온도로서 결정화 개시온도와의 차가 클수록 열적안정성이 우수하다.For reference, the glass transition temperature means a glass state, and the mobility of atoms in the supercooled liquid decreases with the temperature charge, and the viscosity increases to about 1012 Pa · s, and crystallization starts as the liquid structure is frozen. The greater the difference with temperature, the better the thermal stability.

본 발명에 따라 제조된 비정질 합금은 고가의 희토류 금속을 사용하지 않고 희토류 금속의 정제전 원석을 사용하여 저렴하며, 기계적 성질 및 열적성질이 우수하여 성형시 유리한 합금이다.The amorphous alloy prepared according to the present invention is an inexpensive, low-cost, rare earth metal, and uses a pre-refined raw material of rare earth metal, and is an alloy that is advantageous in molding because of its excellent mechanical properties and thermal properties.

Claims

New Al _(90-x) Ni ₁₀ Mm _x (Mm is 50% Ce and other small amounts of Y, La, Fe, Co added, x is 2, 4, 6, 8, 10%) amorphous alloy.