KR20110098727A - Ａｌ-Ｚｎ-Ｓｉ-Ｍｇ-ＲＥ-Ｔｉ-Ｎｉ를 함유한 용융 도금용 알루미늄 주조 합금 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 해양 기후 저항성 공정 부품의 내부식 처리에 사용되는 용융 도금용 알루미늄 주조 합금 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 상기 알루미늄 주조 합금은 Al, Zn, Si, Mg, RE, Ti, Ni, 및 산화물 나노입자 보강제를 포함하고, 상기 산화물 나노입자 보강제는 TiO2 및 CeO2 중에서 선택되는 1종 또는 2종이며, 각 구성성분이 총 질량에서 차지하는 비율은 Zn: 35~58 질량%, Si: 0.3~4.0 질량%, Mg: 0.1~5.0 질량%, RE: 0.02~1.0 질량%, Ti: 0.01~0.5 질량%, Ni: 0.1~3.0 질량%이고, 산화물 나노입자 보강제의 총 함량: 0.01~1.0 질량%이고, 잔부는 Al이며, 나머지는 불가피한 불순물이다. 해양 기후조건에서 본 발명을 이용하여 제조된 알루미늄 주조 합금을 코팅층으로 하면, 코팅층에 충분한 부식방지성능과 침식방지성능을 부여할 수 있다.

Description

Ａｌ-Ｚｎ-Ｓｉ-Ｍｇ-ＲＥ-Ｔｉ-Ｎｉ를 함유한 용융 도금용 알루미늄 주조 합금 및 그의 제조방법 {HOT-DIP CAST ALUMINUM ALLOY CONTAINING Al-Zn-Si-Mg-RE-Ti-Ni AND PREPARATION METHOD THEREOF}
본 발명은 Al-Zn-Si-Mg-RE-Ti-Ni을 함유한 용융 도금용 알루미늄 주조 합금 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 특히 해양 기후 저항성 공정 부품의 방부처리에 사용되는 Al-Zn-Si-Mg-RE-Ti-Ni을 함유한 용융 도금용 알루미늄 주조 합금 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
과학기술의 급속한 발전에 따라, 근해와 해양에 응용되는 공정장비는 날로 늘어가고 있으나, 그 사용환경 조건은 ISO 9225 환경평가 기준에 따르면 일반적으로 C5급보다 크며 지극히 열악한 환경에 속한다. 상기 환경은 비가 많이 내리고, 기온이 높으며, 연무가 많고, 기류가 강하기에 외부에 노출된 부품은 강력한 대기부식, 전기화학부식 및 기류 세굴 부식(current scour corrosion) 등의 복합적인 작용을 받으므로 각종 강구조의 사용 수명은 일반 내륙의 야외환경에서보다 훨씬 짧다.
예를 들면, 현재 풍력은 기술이 가장 발달되고, 규모가 큰 개발 조건을 갖춘 재생가능한 클린 에너지가 되고 있다. 그러나 풍력발전유닛은 풍력을 이용하여 전기를 발생시키기 때문에 대부분의 풍력발전소는 해안선이나 해안에서 떨어진 앞바다와 같이 풍력자원이 풍부한 곳에 건설된다. 그러나 해양 기후 조건에서 사용되는 풍력발전설비는 캐빈, 엔진케이스, 파일론 등과 같은 풍력발전유닛의 외부부재가 극단적인 부식성 대기에 직접적으로 노출되므로, 통상적인 방호조치를 취하면 몇 개월 만에 심각한 부식이 발생한다. 따라서, 현재 해양 기후 저항성 공정 부품의 방부처리에 사용되는 코팅층의 내부식 문제를 해결하는 것이 절실히 필요하다.
종래 기술의 이러한 문제점을 고려하여, 본 발명은 해양 기후 저항성 공정 부품의 방부처리에 사용되는 용융 도금용 알루미늄 주조 합금 및 그의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른, 해양 기후 저항성 공정 부품의 방부처리에 사용되는 용융 도금용 알루미늄 주조 합금은 Al, Zn, Si, Mg, RE, Ti, Ni 및 산화물 나노입자 보강제를 포함하고, 상기 산화물 나노입자 보강제는 TiO2 및 CeO2 중에서 선택되는 1종 또는 2종이며, 각 구성성분이 총 질량에서 차지하는 비율은 Zn이 35~58 질량%, Si가 0.3~4.0 질량%, Mg가 0.1~5.0 질량%, RE가 0.02~1.0 질량%, Ti가 0.01~0.5 질량%, Ni가 0.1~3.0 질량%, 산화물 나노입자 보강제의 총 함량이 0.01~1.0 질량%이고, 잔부가 Al 및 불가피한 불순물이다.
그 중, RE는 희토류 원소의 임의의 1종 이상이다.
사용된 산화물 나노입자가 균일한 구형입자라면, 구형의 비표면적과 평균입경은 다음과 같은 관계식을 만족시키는 것이 바람직하다.
Figure pct00001
상기 식에서 D는 평균입경을 의미하고;
Figure pct00002
는 밀도를 의미한다.
사용된 산화물 나노입자가 일반적인 구형입자보다 형상이 더 복잡하다면, 코팅층의 성능, 효과가 더욱 이상적일 수 있으므로, 본 발명의 더욱 바람직한 산화물 나노입자의 비표면적은 상기 식에서 계산한 수치보다 커야 한다.
산화물 나노입자로서 TiO2를 사용할 경우, 상기 TiO2의 평균입경은 15~60nm인 것이 바람직하다.
산화물 나노입자로서 TiO2를 사용할 경우, 상기 TiO2의 비표면적은 20~90m2/g인 것이 바람직하다.
산화물 나노입자로서 CeO2를 사용할 경우, 상기 CeO2의 평균입경은 25~70nm인 것이 바람직하다.
산화물 나노입자로서 CeO2를 사용할 경우, 상기 CeO2의 비표면적은 10~80m2/g인것이 바람직하다.
산화물 나노입자로서 TiO2와 CeO2를 사용할 경우, TiO2 : CeO2의 질량비는 1:(1~3)인 것이 바람직하다.
특히 TiO2 : CeO2의 질량비가 1:2인 것이 더욱 바람직하다.
각 구성성분이 총 질량에서 차지하는 비율은 Zn이 41~51 질량％，Si가 1~3.2 질량％，Mg가 1.8~4 질량％，RE가 0.05~0.8 질량％，Ti가 0.05~0.35 질량％，Ni가 1.5~2.6 질량％，산화물 나노입자 보강제의 총함량이 0.05~0.8 질량%인 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 Al, Zn, Si, Mg, Re, Ti, Ni, 및 산화물 나노입자 보강제의 질량%에 따라 원료를 준비하는 단계; 진공 또는 보호 분위기 하 용광로 내에서 Al을 700~750℃까지 가열하여 용해시키고, 균일하게 교반한 다음 Si를 가하는 단계; 800~840℃까지 승온시킨 후 RE를 가하는 단계; 재가열하여 830~850℃까지 승온시킨 후 Zn을 가하는 단계; 850~880℃까지 승온시킨 후 Ni와 Ti를 가하는 단계; 냉각을 거쳐 750~700℃까지 강온시킨 후 Mg과 산화물 나노입자 보강제를 가하는 단계; 및 계속해서 700~650℃까지 강온시켜 균일하게 교반한 다음 10~35분 동안 정치시키고, 주조 또는 다이 캐스팅에 의해 잉곳(ingot)을 형성하는 단계를 포함하는, 상기 용융 도금용 알루미늄 주조 합금의 제조방법을 제공한다.
상기 가열 과정에서의 승온 속도는 10~40℃/분이고, 상기 강온 과정에서의 강온 속도는 20~60℃/분인 것이 바람직하다.
본 발명에서 제공된 해양 기후의 부식에 견디는 용융 도금용 알루미늄 주조 합금 중 Al은 대기의 부식을 저항하는 금속이다. Al은 공기 중에서 치밀한 산화막층을 신속히 형성하며, 손상에 대한 자체 회복 능력을 구비한다. Zn은 낮은 전극전위를 구비하고, 희생 양극으로서 강철에 충분한 전기화학부식 저항능력을 부여할 수 있다.
그러나 Zn 함량이 과도하게 높으면 코팅층의 인성과 경도가 모두 떨어져서, 코팅층의 대기부식 및 기류 세굴 부식에 대한 저항 능력이 감소하게 된다. 이러한 문제를 극복하기 위하여, 본 발명은 일정한 양의 산화물 나노입자 보강제를 첨가함으로써 코팅층의 결정입자를 최대한도로 세분화하여 코팅층의 인성을 개선하고, 코팅층의 대기부식, 전기화학부식 및 기류 세굴 부식에 대한 저항능력을 향상시키며, 코팅층의 강도 및 경도를 현저히 향상시켜, 코팅층에 기류 세굴 저항 성능을 부여하였다.
다수의 반복적인 실험과 선별을 거친 후, 산화물 나노입자 보강제의 적합한 입경과 비표면적을 선택함으로써, 코팅층의 성능을 더욱 현저하게 향상시킬 수 있다. 또한 산화물 나노입자 보강제의 입경을 본 발명의 수치범위로 한정하면 코팅층의 내마모성 또한 대폭 향상시킬 수 있고, 산화물 나노입자 보강제의 비표면적을 본 발명의 수치범위로 한정하면 합금의 집합도 역시 대폭 향상시킬 수 있어, 합금코팅층의 내침식 성능이 더욱 개선되게 된다.
이에 기초하여 Mg, Ti, Ni 등의 마이크로합금 원소를 첨가함으로써 결정입자를 더욱 세분화할 수 있고 코팅층의 인성과 내부식성을 향상시킬 수 있다. 그 중 Mg은 합금의 친화력, 내부식성 및 실온 강도를 향상시킬 수 있으며, Ti는 코팅층 중의 강화상을 강화하며 합금에 대해 고용(固溶) 작용을 일으키고, 합금의 인성과 안정성을 더욱 개선할 수도 있다.
종합하면, 본 발명에 따라 제조된 알루미늄 주조 합금을 사용하여 코팅층을 형성하면 해양 기후 조건하에서 코팅층에 충분한 내부식 성능과 내침식 성능을 부여할 수 있다.
다른 구현예에서, 본 발명은 다양한 온도범위에서 용융 도금용 합금원소를 첨가하는 방법을 제공하였다. 상기 방법을 이용하면, 온도가 높아짐에 따라 산화물 나노입자 보강제 및 각종 원소의 분산성을 향상시키는데 유리할 수 있으므로, 코팅층 성분의 균일성을 개선하고, 코팅층과 베이스(基體)의 결합강도가 현저하게 향상된다.
그러나, 용융체의 온도가 과도하게 높을 경우 모든 원소를 첨가하면 코팅은 고알루미늄 취성상(brittle phase)를 형성하기 쉬워 접촉 프레팅 하중(contact fretting load)을 감당하는데 불리하다. 따라서 본 발명은 먼저 다양한 온도범위에서 일부 용융 도금용 합금을 첨가하고 온도를 일정한 온도로 낮춘 후 다시 산화물 나노입자 보강제를 첨가하며, 마지막으로 다시 온도를 낮추고 일정 시간 보온한다. 이렇게 하면 상기 결함을 극복하여 성분이 균일하고 인성이 양호한 코팅층을 얻는다.
그러므로 본 발명은 종래의 기술에 비해 코팅층의 대기부식, 전기화학부식 및 기류 세굴 부식에 대한 저항 능력이 현저하게 향상되었으며, 코팅층의 강도, 경도, 내침식성도 모두 현저히 향상되었다. 또한 코팅층과 베이스는 견고하게 결합되어 해양과 같이 지극히 열악한 환경에 완전히 적합하다. 또한 본 발명은 생산공정이 간소화되었고, 성분이 균일하며, 인성이 양호한 코팅층을 얻을 수 있다. 그리고, 합금 중의 주요성분인 Al, Zn 등의 원소는 모두 자연계에 풍부하게 매장된 합금원소이므로 재료의 원가가 저렴하고 환경을 보호하며 에너지를 절약할 수 있다. 본 발명의 합금으로 도금층을 형성하면 두께를 조절할 수 있는 범위가 넓고, 다양한 크기의 부품 처리에 적합하다.
본 발명에서 제공되는 해양 기후 저항성 공정 부품의 방부처리에 사용되는 용융 도금용 알루미늄 주조 합금은 Al, Zn, Si, Mg, RE, Ti, Ni, 및 산화물 나노입자 보강제를 포함하고, 상기 산화물 나노입자 보강제는 TiO2 및 CeO2 중에서 선택되는 1종 또는 2종이며, 각 구성성분이 총 질량에서 차지하는 비율은 Zn이 35~58 질량%, Si가 0.3~4.0 질량%, Mg가 0.1~5.0 질량%, RE가 0.02~1.0 질량%, Ti가 0.01~0.5 질량%, Ni가 0.1~3.0 질량%, 산화물 나노입자 보강제의 총 함량이 0.01~1.0 질량%이고, 잔부가 Al 및 불가피한 불순물이며, 그 중 상기 불가피한 불순물은 보통 Fe, Mn, Pb, Sn, Cd 등과 같은 철저하게 제거할 수 없는 분술물 원소이다.
다수의 반복적인 실험과 선별을 거친 후, 산화물 나노입자 보강제의 적합한 입경과 비표면적을 선택함으로써, 코팅층의 성능을 더욱 현저하게 향상시킬 수 있다. 사용된 산화물 나노입자가 균일한 구형입자라면, 구형의 비표면적과 평균입경은 다음과 같은 관계식을 만족시킨다.
Figure pct00003
상기 식에서 D는 평균입경을 의미하고;
Figure pct00004
는 밀도를 의미한다.
사용된 산화물 나노입자가 일반적인 구형입자보다 형상이 더 복잡하다면, 코팅층의 성능, 효과가 더욱 이상적일 수 있으므로, 본 발명의 더욱 바람직한 산화물 나노입자의 비표면적은 상기 식에서 계산한 수치보다 커야 한다.
산화물 나노입자로서 TiO2를 사용할 경우, 상기 TiO2의 평균입경은 15~60nm인 것이 바람직하다.
산화물 나노입자로서 TiO2를 사용할 경우, 상기 TiO2의 비표면적은 20~90m2/g인 것이 바람직하다.
산화물 나노입자로서 CeO2를 사용할 경우, 상기 CeO2의 평균입경은 25~70nm인 것이 바람직하다.
산화물 나노입자로서 CeO2를 사용할 경우, 상기 CeO2의 비표면적은 10~80m2/g인 것이 바람직하다.
하기 표 1-3에서 본 발명의 각 구성성분의 질량%에 따른 바람직한 실시예를 제시하지만, 본 발명의 각 구성성분의 함량이 하기 표에 열거된 수치에 한정되는 것은 아니며, 당업자들은 표에서 열거된 수치 범위에 기초하여 합리적인 범위에서 일반화 및 추론을 수행할 수 있다.
또한 표 1-3에서 산화물 나노입자 보강제의 입경 및 비표면적의 상관 수치를 동시에 열거하였으나, 이 두 조건은 결코 필수 구성 요건로서 기술된 것이 아니다. 본 발명에 있어 핵심 내용은, 일정한 양의 산화물 나노입자 보강제 마이크로 합금 원소를 첨가함으로써, 코팅층 결정입자를 세분화하고, 인성을 개선하며, 각종 내부식 성능을 향상시키고, Zn 함량이 과도하게 많아서 초래되는 좋지 않은 영향을 극복하는 등의 목적을 이루는 것이다. 그리고 이에 기초하여, 적합한 입경, 적합한 비표면적을 선택함으로써 상기 기술의 효과를 더욱 두드러지고 현저하게 하기 위한 것이다. 따라서 하기 표 1-3에서 동시에 두 변수를 열거하였지만, 이는 단지 바람직한 조건에 불과하고, 본 발명의 기술 정보를 더욱 상세하게 설명하기 위해 제공된 것이니 결코 본 발명의 필요 구성 요건으로서 기술된 것은 아니다.
실시예 1:
해양 기후 저항성 공정 부품의 방부처리에 사용되는 용융 도금용 알루미늄 주조 합금은 Al, Zn, Si, Mg, RE, Ti, Ni 및 TiO2 산화물 나노입자 보강제를 포함하고, 각 구성성분이 총 질량에서 차지하는 비율은 Zn:35~58 질량%, Si:0.3~4.0 질량%, Mg:0.1~5.0 질량%, RE:0.02~1.0 질량%, Ti:0.01~0.5 질량%, Ni:0.1~3.0 질량%, TiO2:0.01~1.0 질량%, Al:잔부, 나머지는 불가피한 불순물이고, 구체적 질량% 및 상관 매개변수는 하기 표 1을 참조한다.
Figure pct00005
실시예 2:
해양 기후 저항성 공정 부품의 방부처리에 사용되는 용융 도금용 알루미늄 주조 합금은 Al, Zn, Si, Mg, RE, Ti, Ni 및 CeO2산화물 나노입자 보강제를 포함하고, 각 구성성분이 총 질량에서 차지하는 비율은 Zn:35~58 질량%, Si:0.3~4.0 질량%, Mg:0.1~5.0 질량%, RE:0.02~1.0 질량%, Ti:0.01~0.5 질량%, Ni:0.1~3.0 질량%, CeO2:0.01~1.0 질량%, Al:잔부, 나머지는 불가피한 불순물이고, 구체적 질량% 및 상관 매개변수는 하기 표 2를 참조한다.
Figure pct00006
실시예 3:
상기 용융 도금용 합금은 Al, Zn, Si, Mg, RE, Ti, Ni 및 산화물 나노입자 보강제를 포함하고, 그 중 산화물 나노입자 보강제는 TiO2와 CeO2로 구성되며, TiO2 : CeO2의 질량비가 1:(1~3)이고, 각 구성성분이 총 질량에서 차지하는 비율은 Zn:35~58 질량%, Si:0.3~4.0 질량%, Mg:0.1~5.0 질량%, RE:0.02~1.0 질량%, Ti:0.01~0.5 질량%, Ni:0.1~3.0 질량%, TiO2와 CeO2로 구성된 산화물 나노입자의 총 함량:0.01~1.0 질량%, Al:잔부, 나머지는 불가피한 불순물이다. 구체적인 내용은 하기 표 3을 참조한다.
Figure pct00007
실시예 1-3에서, 각 구성성분이 총 질량에서 차지하는 비율은 Zn: 41~51%, Si: 1~3.2%, Mg: 1.8~4%, RE: 0.05~0.8%, Ti: 0.05~0.35%, Ni: 1.5~2.6%, 산화물 나노입자 보강제의 총 함량: 0.05~0.8%인 것이 바람직하다.
상기 Zn 함량은 45%, 상기 Si 함량은 1.8%, 상기 Mg 함량은 3.5%, 상기 RE 함량은 0.6%, 상기 Ti 함량은 0.25%, 상기 Ni 함량은 2%, 산화물 나노입자 보강제의 총 함량은 0.2%인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 다수의 반복실험을 통하여 본 발명에서 사용되는 산화물 나노입자 보강제의 겉보기밀도를 적당히 선택할 수 있다면, 최종 생성된 코팅층의 성능, 효과는 더욱 이상적일 것이다.
TiO2를 사용하는 경우, 상기 TiO2의 겉보기 밀도는 3g/cm3를 초과하지 않는 것이 바람직하다.
CeO2를 사용하는 경우, 상기 CeO2의 겉보기 밀도는 5g/cm3를 초과하지 않는 것이 바람직하다.
TiO2와 CeO2를 동시에 사용하는 경우, 상기 TiO2와 CeO2의 평균 겉보기 밀도는 0.6~4.5 g/cm3인 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 Al, Zn, Si, Mg, Re, Ti, Ni, 및 산화물 나노입자 보강제의 질량%에 따라 원료를 준비하는 단계; 진공 또는 보호 분위기 하 용광로 내에서 Al을 700~750℃까지 가열하여 용해시키고, 균일하게 교반한 다음 Si를 가하는 단계; 800~840℃까지 승온시킨 후 RE를 가하는 단계; 재가열하여 830~850℃까지 승온시킨 후 Zn을 가하는 단계; 850~880℃까지 승온시킨 후 Ni와 Ti를 가하는 단계; 냉각을 거쳐 750~700℃까지 강온시킨 후 Mg과 산화물 나노입자 보강제를 가하는 단계; 및 계속해서 700~650℃까지 강온시켜 균일하게 교반한 다음 10~35분 동안 정치시키고, 주조 또는 다이 캐스팅에 의해 잉곳(ingot)을 형성하는 단계를 포함하는, 상기 용융 도금용 합금의 제조방법을 제공한다.
Al, Zn, Si, Mg, Re, Ti, Ni 및 산화물 나노입자 보강제의 질량%에 따라 원료를 준비하고, 먼저 진공 또는 보호 분위기 하 용광로 내에서 Al을 720~750℃까지 가열하여 융해시키고, 균일하게 교반한 다음 Si를 가하고; 그 다음 820~840℃까지 승온시킨 후 RE를 가하고; 재가열하여 840~850℃까지 승온시킨 후 Zn을 가하고; 860~880℃까지 가열하여 승온시킨 후 Ni와 Ti를 가하고; 냉각을 거쳐 730~700℃까지 강온시킨 후 Mg과 산화물 나노입자 보강제를 가하고; 계속해서 690~650℃까지 강온시켜 균일하게 교반한 다음 10~30분 동안 정치시키고, 주조 또는 다이 캐스팅에 의해 잉곳을 형성하는 것이 바람직하다.
냉각을 거쳐 720~700℃까지 강온시킨 후 Mg과 산화물 나노입자 보강제를 가하고; 마지막으로 690~660℃까지 강온시킨 다음 22~28분 동안 보온하여 합금을 얻은 것이 바람직하다.
냉각을 거쳐 710℃까지 강온시킨 후 Mg과 산화물 나노입자 보강제를 가하고; 마지막으로 680℃까지 강온시킨 다음 25분 동안 보온하여 합금을 얻는 것이 바람직하다.
상기 가열 과정에서의 승온 속도는 10~40℃/분이고, 상기 강온 과정에서의 강온 속도는 20~60℃/분이다.
상기 가열 과정에서의 승온 속도는 20~30℃/분이고, 상기 강온 과정에서의 강온 속도는 30~50℃/분인 것이 바람직하다.
상기 가열 과정에서의 승온 속도는 25℃/분이고, 상기 강온 과정에서의 강온 속도는 40℃/분인 것이 더욱 바람직하다.
내부식성 실험결과
실시예 4
근해안의 풍력발전유닛의 주요 부품인 "블레이드 루트의 플랜지 개스킷(flange gasket at blade root)"(사이즈: Ø2200x30mm,재질: Q345)은 원래 일반적인 코팅층 방호처리를 적용하였는데 단 몇 개월 만에 현저한 부식이 발생하였다. 본 발명의 용융 도금용 합금을 도포재료로 사용하여 150㎛ 두께의 확산 코팅층을 형성하고 20㎛ 두께의 지방족폴리우레탄 도료를 코팅하여 부식 가속화 모의테스트를 진행한 결과, 바다물이 사방으로 튀는 지대의 환경에서 그 내구성은 20년을 초과할 수 있었다.
실시예 5
근해안의 풍력발전유닛의 중요한 부품인 "연결볼트"(사이즈:M36X1000m, 재질40CrNiMo)는 원래 일반적인 코팅층 방호처리를 적용하였는데 단 몇 개월 만에 현저한 부식현상이 발생하였다. 본 발명의 용융 도금용 합금을 도포재료로 사용하여 100㎛ 두께의 확산코팅을 형성하고 또 15㎛ 두께의 폴리실록산을 코팅하여 부식 가속화 모의테스트를 진행한 결과, 바다물이 사방으로 튀는 지대의 환경에서 그 내구성은 20년을 초과할 수 있었다.

Claims (10)

  1. 해양 기후 저항성 공정 부품의 방부처리에 사용되는 용융 도금용 알루미늄 주조 합금으로서,
    상기 알루미늄 주조 합금은 Al, Zn, Si, Mg, RE, Ti, Ni 및 산화물 나노입자 보강제를 포함하고,
    상기 산화물 나노입자 보강제는 TiO2 및 CeO2 중에서 선택되는 1종 또는 2종이며, 각 구성성분이 총 질량에서 차지하는 비율은 Zn이 35~58 질량%, Si가 0.3~4.0 질량%, Mg가 0.1~5.0 질량%, RE가 0.02~1.0 질량%, Ti가 0.01~0.5 질량%, Ni가 0.1~3.0 질량%, 산화물 나노입자 보강제의 총 함량이 0.01~1.0 질량%이고, 잔부가 Al 및 불가피한 불순물인 것을 특징으로 하는, 용융 도금용 알루미늄 주조 합금.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 산화물 나노입자 보강제는 균일한 구형입자이며, 산화물 나노입자 보강제의 비표면적과 평균입경은 다음과 같은 관계식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 용융 도금용 알루미늄 주조 합금:
    Figure pct00008

    상기 식에서 D는 평균입경을 의미하고;
    Figure pct00009
    는 밀도를 의미한다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 TiO2의 평균입경은 15~60nm인 것을 특징으로 하는 용융 도금용 알루미늄 주조 합금.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 TiO2의 비표면적은 20~90m2/g인 것을 특징으로 하는 용융 도금용 알루미늄 주조 합금.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 CeO2의 평균입경은 25~70nm인 것을 특징으로 하는 용융 도금용 알루미늄 주조 합금.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 CeO2의 비표면적은 10~80m2/g인 것을 특징으로 하는 용융 도금용 알루미늄 주조 합금.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 산화물 나노입자 보강제는 TiO2 및 CeO2로 구성되며, TiO2 : CeO2의 질량비가 1:(1~3)인 것을 특징으로 하는 용융 도금용 알루미늄 주조 합금.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 각 구성성분이 총 질량에서 차지하는 비율은 Zn이 41~51 질량％，Si가 1~3.2 질량％，Mg가 1.8~4 질량％，RE가 0.05~0.8 질량％，Ti가 0.05~0.35 질량％，Ni가 1.5~2.6 질량％，산화물 나노입자 보강제의 총함량이 0.05~0.8 질량%인 것을 특징으로 하는 용융 도금용 알루미늄 주조 합금.
  9. Al, Zn, Si, Mg, Re, Ti, Ni, 및 산화물 나노입자 보강제의 질량%에 따라 원료를 준비하는 단계; 진공 또는 보호 분위기 하 용광로 내에서 Al을 700~750℃까지 가열하여 용해시키고, 균일하게 교반한 다음 Si를 가하는 단계; 800~840℃까지 승온시킨 후 RE를 가하는 단계; 재가열하여 830~850℃까지 승온시킨 후 Zn을 가하는 단계; 850~880℃까지 승온시킨 후 Ni와 Ti를 가하는 단계; 냉각을 거쳐 750~700℃까지 강온시킨 후 Mg과 산화물 나노입자 보강제를 가하는 단계; 및 계속해서 700~650℃까지 강온시켜 균일하게 교반한 다음 10~35분 동안 정치시키고, 주조 또는 다이 캐스팅에 의해 잉곳(ingot)을 형성하는 단계를 포함하는, 제1항에 따른 용융 도금용 알루미늄 주조 합금의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가열 과정에서의 승온 속도는 10~40℃/분이고, 상기 강온 과정에서의 강온 속도는 20~60℃/분인 것을 특징으로 하는 용융 도금용 알루미늄 주조 합금의 제조 방법.
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