KR20190078359A - 마그네슘 합금 판재 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마그네슘 합금 판재에 관한 것이다.
본 발명의 일 구현예는 전체 100중량%에 대해, Ca: 0.01 내지 0.9중량%, Sr: 0.01 내지 0.4중량%, 잔부 Mg 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 마그네슘 합금 판재를 제공한다.
본 발명의 일 구현예는 전체 100중량%에 대해, Ca: 0.01 내지 0.9중량%, Sr: 0.01 내지 0.4중량%, 잔부 Mg 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 마그네슘 합금 판재를 제공한다.
Description
본 발명의 일 구현예는 마그네슘 합금 판재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
마그네슘 합금은 구조용 금속소재 중 가장 가벼우며, 비강도, 비강성, 진동 흡수능 등이 우수하여 전자 및 IT 산업뿐 아니라 수송기기용 경량 소재로서 갈수록 그 중요성이 더해지고 있다.
그러나, 마그네슘은 전기화학적으로 활성이 큰 금속으로 부식 환경에 노출될 경우 빠른 속도로 부식이 진행되는 단점이 있어 소재화 적용에 한계가 있다. 따라서, 마그네슘 합금의 적용 분야 확대를 위해 열악한 부식 환경에 적용 가능한 새로운 고내식 마그네슘 소재 개발이 필수적이다.
특히, 순수 마그네슘은 전기화학적으로 표준 수소 전극 전위가 -2.38V 정도로 활성이 매우 큰 금속으로 부식 환경에 노출 시 빠른 속도로 부식이 진행된다. 대기 중에서는 표면에 형성되는 MgO 피막으로 인해 중탄소강 또는 일반 알루미늄 합금과 대등한 내식성 수준을 보이는 반면, 수분이 존재하거나 산성 또는 중성 용액 내에서는 표면 피막이 불안정해져 부동태를 형성하지 못해 빠른 속도로 부식이 진행된다. 실내 및 실외 대기 노출 시 Mg 부식 생성물을 분석한 결과 주로 마그네슘의 수산화물, 탄산염, 수분 등으로 구성됨을 확인할 수 있다.
일반적으로 금속소재의 부식은 금속소재와 주위 환경과의 전기화학적 반응에 의해 금속 소재가 소멸되어 기능이 저하되거나 구조적으로 파손, 파괴되는 현상을 의미한다. 부식은 금속 제품의 성능이나 수명과 직접적으로 관계되는 중요한 현상으로 제품이나 구조물의 파손을 일으키는 원인이 되어 대부분의 사용 환경에서는 이러한 부식을 억제하기 위한 다양한 방법들을 적용하고 있다.
그러나 생체재료와 같이 금속의 부식현상을 역으로 이용하여 제품의 기능성을 차별화하는 경우도 있다. 고내식 마그네슘 소재는 불순물, 미세조직, 표면상태, 부식환경 등의 다양한 부식 인자를 보유하고 있어, 합금 제조시에 불가피하게 혼입되는 불순물의 종류 및 함량, 특성 향상을 위해 인위적으로 첨가하는 합금 원소의 종류와 함량, 소재 제조방법 및 공정 조건 등을 제어하여 사용 환경에 따라 적절한 부식 특성을 갖도록 설계 및 제조를 하게 된다.
순수 마그네슘에 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr), 또는/및 바륨(Ba)을 첨가하되, 상기 성분의 조성 범위를 제어하여 부식 저항성이 우수한 마그네슘 합금 판재를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현예인 마그네슘 합금 판재는, 전체 100중량%에 대해, Ca: 0.01 내지 0.9중량%, Sr: 0.01 내지 0.4중량%, 잔부 Mg 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
이때, 상기 Ca: 0.01 내지 0.6중량%일 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예인 마그네슘 합금 판재는, 전체 100중량%에 대해, Ca: 0.01 내지 0.9중량%, Ba: 0.01 내지 0.6중량%, 잔부 Mg 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
이때, 상기 Ca: 0.01 내지 0.6중량%일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 구현예인 마그네슘 합금 판재는, 전체 100중량%에 대해, Sr: 0.01 내지 0.4중량%, Ba: 0.01 내지 0.4중량%, 잔부 Mg 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
전술한 상기 마그네슘 합금 판재의 부식속도는 3.0mm/y 이하일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 구현예인 마그네슘 합금 판재의 제조방법은, 전술한 마그네슘 합금 판재와 성분 및 조성이 동일한 합금 용탕을 준비하는 단계, 상기 합금 용탕을 주조하여 잉곳을 제조하는 단계, 상기 잉곳을 열처리하는 1차 열처리 단계, 상기 1차 열처리된 잉곳을 온간 압연하여 압연재를 제조하는 단계, 및 상기 압연재를 열처리하는 2차 열처리 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 잉곳을 열처리하는 1차 열처리 단계는, 상기 잉곳을 1차 용체화 처리하는 단계, 및 1차 시효 처리하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 잉곳을 1차 용체화 처리하는 단계 는, 400 내지 500에서 실시할 수 있다. 구체적으로, 36 내지 60시간 동안 실시할 수 있다.
상기 1차 시효 처리하는 단계는, 70 내지 100에서 실시할 수 있다. 구체적으로, 1 내지 3시간 동안 실시할 수 있다.
상기 압연재를 열처리하는 2차 열처리 단계는, 상기 압연재를 2차 용체화 처리하는 단계, 및 2차 시효 처리하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 압연재를 2차 용체화 처리하는 단계 는, 400 내지 500에서 실시할 수 있다. 구체적으로, 1 내지 3시간 동안 실시할 수 있다.
상기 2차 시효 처리하는 단계는, 70 내지 100에서 실시할 수 있다. 구체적으로, 1 내지 3시간 동안 실시할 수 있다.
상기 1차 열처리된 잉곳을 온간 압연하여 압연재를 제조하는 단계는, 250 내지 300 에서 압연할 수 있다.
또한, 패스 당 15% 이하 압하율로 압연할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 순수 마그네슘에 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr), 및 바륨(Ba)을 포함하는 군에서 선택된 2종 이상의 성분을 포함함으로써 마그네슘 합금의 내식성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시예 A1의 미세조직을 Electron probe micro-analyzer(EPMA)로 관찰하여 나타낸 것이다.
도 2는 실시예 B1의 미세조직을 Electron probe micro-analyzer(EPMA)로 관찰하여 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 C1의 미세조직을 Electron probe micro-analyzer(EPMA)로 관찰하여 나타낸 것이다.
도 2는 실시예 B1의 미세조직을 Electron probe micro-analyzer(EPMA)로 관찰하여 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 C1의 미세조직을 Electron probe micro-analyzer(EPMA)로 관찰하여 나타낸 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 다른 정의가 없다면 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
본 발명의 일 구현예는 전체 100중량%에 대해, Ca: 0.01 내지 0.9중량%, Sr: 0.01 내지 0.4중량%, 잔부 Mg 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 Ca: 0.01 내지 0.6중량%일 수 있다. 더 구체적으로, 상기 Ca: 0.01 내지 0.5중량%일 수 있다.
구체적으로, Mg합금에 함유되는 Ca은 석출강화를 통해 합금의 강도 증가에 기여할 수 있다. 뿐만 아니라, 집합조직 제어를 통해 연신율 증가에도 기여하는 역할을 수행한다. Ca의 함량이 너무 적으면 강도 증가 및 내식성 향상 효과가 미미할 수 있으며, Ca이 너무 많이 첨가되면 조대한 2차상 형성으로 미소 갈바닉 부식을 일으켜 마그네슘 합금 판재의 내식성이 열위할 수 있다.
구체적으로, Mg 합금에 함유되는 Sr은 고온에서 안정한 석출상을 형성하여 고온강도 및 크리프 저항성을 증가시키는 역할을 한다. Sr의 함량이 너무 적으면 고온강도 및 크리프 저항성 향상 효과가 미미할 수 있으며, Sr의 함량이 너무 높으면 과도한 조대한 2차상 형성으로 미소 갈바닉 부식을 일으켜 마그네슘 합금 판재의 내식성이 열위할 수 있다.
또한, Ca과 Sr을 같이 첨가하는 경우, Mg-Ca-Sr 복합상을 형성하여 내식성 효과가 우수할 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예인 마그네슘 합금 판재는, 전체 100중량%에 대해 Ca: 0.01 내지 0.9중량%, Ba: 0.01 내지 0.6중량%, 잔부 Mg 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 Ca: 0.01 내지 0.6중량%일 수 있다. 더 구체적으로, Ca: 0.01 내지 0.5중량%일 수 있다.
Ca의 첨가 이유는 전술한 바와 같다.
한편, Mg 합금에 함유되는 Ba은 시효경화를 통해 합금의 강도를 증가시키는 역할을 수행한다. Ba의 함량이 너무 적으면 시효경화 효과가 미미할 수 있으며, Ba의 함량이 너무 높으면 과도한 조대한 2차상 형성으로 미소 갈바닉 부식을 일으켜 마그네슘 합금 판재의 내식성이 열위할 수 있다.
또한, Ca과 Ba을 같이 첨가하는 경우, Mg-Ca-Ba 복합상을 형성하여 내식성 효과가 우수할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 구현예인 마그네슘 합금 판재는, 전체 100중량%에 대해 Sr: 0.01 내지 0.4중량%, Ba: 0.01 내지 0.4중량%, 잔부 Mg 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
이에, 전술한 마그네슘 합금 판재는 상기 성분 및 조성으로 인해 내식성이 우수할 수 있다. 구체적으로, 상기 마그네슘 합금 판재의 부식속도는 3.0mm/y 이하일 수 있다. 이는 순수 마그네슘(99.5%)의 부식속도가 약 4.8mm/y 수준인데 비하면 우수한 수치이다.
본 발명의 또 다른 일 구현예인 마그네슘 합금 판재의 제조방법은 아래와 같다.
구체적으로, 전술한 마그네슘 합금 판재의 성분 및 조성을 만족하는 합금 용탕을 준비하는 단계, 상기 합금 용탕을 주조하여 잉곳을 제조하는 단계, 상기 잉곳을 열처리하는 1차 열처리 단계, 상기 1차 열처리된 잉곳을 온간 압연하여 압연재를 제조하는 단계, 및 상기 압연재를 열처리하는 2차 열처리 단계를 포함할 수 있다.
상기 합금 용탕을 준비하는 단계에서, 용탕 A)는 전체 100중량%에 대해, Ca: 0.01 내지 0.9중량%, Sr: 0.01 내지 0.4중량%, 잔부 Mg 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
용탕 B)는 전체 100중량%에 대해, Ca: 0.01 내지 0.9중량%, Ba: 0.01 내지 0.6중량%, 잔부 Mg 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
용탕 C)는 전체 100중량%에 대해, Sr: 0.01 내지 0.4중량%, Ba: 0.01 내지 0.4중량%, 잔부 Mg 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로는 순수 마그네슘(99.5% Mg) 을 저탄소강 도가니에 장입하고, 보호가스 분위기 하에서 690 내지 710로 승온하여, 상기 순수 마그네슘을 용해할 수 있다.
이후, 상기 순수 마그네슘이 완전 용해되었을 때, Mg-Ca, Mg-Sr, Mg-Ba 모합금을 투입하여 용해하였다. 이후, 상기 모합금과 순수 마그네슘이 균일하게 혼합되도록 10분 내지 30분 동안 교반할 수 있다. 교반 후, 기타 불가피한 불순물 또는 개재물이 침강할 수 있도록, 10분 내지 30분 동안 상기 합금 용탕을 교반 하지 않은 채로 유지하였다. 그 결과, 전술한 성분 및 조성의 합금 용탕을 준비하였다.
상기 용탕의 성분 및 조성을 한정한 이유는 앞서 마그네슘 합금 판재에서 전술한 바와 같으므로 생략한다. 보다 더 자세한 사항은 하기 제조예 A 내지 C를 통해 설명한다.
이후, 상기 합금 용탕을 주조하여 잉곳을 제조하는 단계를 실시할 수 있다. 다만, 주조하는 방법을 이에 제한하는 것은 아니다.
이후, 상기 잉곳을 열처리하는 1차 열처리 단계를 실시할 수 있다.
구체적으로, 상기 잉곳을 열처리하는 1차 열처리 단계는, 상기 잉곳을 1차 용체화 처리하는 단계, 및 1차 시효 처리하는 단계를 포함한다.
더 구체적으로, 상기 잉곳을 1차 용체화 처리하는 단계는, 400 내지 500에서 실시할 수 있다. 보다 더 구체적으로, 400 내지 500에서 36 내지 60시간 동안 실시할 수 있다.
상기 온도 범위 및 시간 동안 잉곳을 용체화 처리함으로써, 주조 시 발생된 응력을 해소하고 조직을 균일하게 할 수 있다.
상기 1차 시효 처리하는 단계는, 70 내지 100에서 실시할 수 있다. 구체적으로, 70 내지 100에서 1 내지 3시간 동안 실시할 수 있다.
상기 조건으로 1차 시효 처리하는 경우, 나노 크기의 미세한 2차상을 형성할 수 있다.
이후, 상기 1차 열처리된 잉곳을 온간 압연하여 압연재를 제조하는 단계를 실시할 수 있다.
구체적으로, 250 내지 300 에서 압연할 수 있다. 더 구체적으로, 패스 당 15% 이하 압하율로 압연할 수 있다.
본 명세서에서 압하율이란, 압연 시 압연 롤을 통과하기 전의 재료의 두께와 압연 롤을 통과한 후의 재료의 두께의 차이를 압연 롤을 통과하기 전의 재료의 두께로 나눈 후 100을 곱한 것을 의미한다.
상기 조건에서 압연하는 경우, 목적하는 두께의 마그네슘 합금 판재를 용이하게 수득할 수 있다.
마지막으로, 상기 압연재를 열처리하는 2차 열처리 단계를 실시할 수 있다.
구체적으로, 상기 압연재를 열처리하는 2차 열처리 단계는 상기 압연재를 2차 용체화 처리하는 단계, 및 2차 시효 처리하는 단계를 포함한다.
상기 압연재를 2차 용체화 처리하는 단계는 400 내지 500에서 실시할 수 있다. 보다 더 구체적으로, 400 내지 500에서 1 내지 3시간 동안 실시할 수 있다.
상기 조건에서 2차 용체화 처리를 실시하는 경우, 2차상을 미세화하고 합금원소의 기지 내 고용도를 향상시킬 수 있다.
상기 2차 시효 처리하는 단계는, 70 내지 100에서 실시할 수 있다. 구체적으로, 70 내지 100에서 1 내지 3시간 동안 실시할 수 있다.
상기 조건에서 2차 시효 처리하는 경우, 나노 크기의 미세한 2차상 형성 효과를 도출할 수 있다.
이를 통해 전술한 마그네슘 합금 판재를 수득할 수 있다.
이하, 실시예를 통해 상세히 설명한다. 단 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
제조예
A: Mg-Ca-Sr 합금의 제조
먼저, 순수 마그네슘(99.5% Mg) 을 저탄소강 도가니에 장입하고, 보호가스 분위기 하에서 690 내지 710로 승온하여 상기 순수 마그네슘을 용해하였다. 이후, 상기 순수 마그네슘이 완전 용해되었을 때, Mg-Ca, Mg-Sr 모합금을 투입하여 용해하였다. 모합금이 완전이 용해된 후 용탕 내 합금 원소가 균일하게 분포하도록 10분 교반 후, 10분 정도 유지하였다. 그 결과, 전체 100중량%에 대해, Ca: 0.01 내지 0.9중량%, Sr: 0.01 내지 0.4중량%, 잔부 Mg 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 합금 용탕을 준비하였다.
이후, 예열된 저탄소강 몰드에 상기 합금 용탕을 출탕하여 잉곳을 제조하였다.
상기 주조된 잉곳은 450에서 48시간 동안 1차 용체화 처리하였다.
상기 용체화 처리된 잉곳을 수냉 후, 70에서 3시간 동안 1차 시효 처리하였다.
이후, 1차 시효 처리된 잉곳을 300에서 온간 압연하였다. 이때, 압연 1패스 당, 15% 압하율로 압연하여 압연된 판재를 제조하였다.
이후, 상기 압연재를 450에서 1시간 동안 2차 용체화 처리하였다.
마지막으로, 2차 용체화 처리된 압연재를 수냉 후, 70에서 3시간 동안 2차 시효 처리하였다. 그 결과, 1mm 두께의 마그네슘 합금 판재를 수득하였다.
비교예 A1은 순수 마그네슘(99.5% Mg)으로 준비하고, 그 외 비교예는 본 발명의 일 구현예에 의한 조성 범위를 만족하지 못하였다.
이후, 제조된 실시예와 비교예에 따른 마그네슘 합금 판재의 부식속도를 측정하여 하기 표 1에 개시하였다. 부식속도 측정 방법은 하기와 같다.
[부식속도 측정 방법]
상기 방법에 의해 제조한 마그네슘 합금 시편의 부식특성을 평가하기 위하여, 먼저 마그네슘 합금 시편의 표면을 P1200 사포단계까지 균일하게 연마하였다. 이후, 3.5중량% NaCl 수용액에 상기 마그네슘 합금 시편을 침지하는 침지시험을 28oC에서 20시간동안 수행하였다. 침지시험이 끝난 시편은 200g/L 농도의 크롬산(CrO3)용액을 이용하여 침지 시 생성된 부식생성물을 제거한 뒤 침지 전후의 무게변화를 측정하여 시편의 부식속도(mm/y)로 환산하였다.
그 결과는 하기 표 1에 개시된 바와 같다.
| 구분 | Ca(중량%) | Sr(중량%) | Ba(중량%) | Mg(중량%) | 부식속도(mm/y) |
| 비교예 A1 | - | - | - | 99.5 | 4.8 |
| 실시예 A1 | 0.5 | 0.3 | - | Bal. | 2.4 |
| 비교예 A2 | 0.5 | 0.5 | - | Bal. | 4.9 |
| 비교예 A3 | 1.0 | 0.3 | Bal. | 6.0 | |
| 비교예 A4 | 1.0 | 0.5 | - | Bal. | 3.7 |
상기 표 1에 개시된 바와 같이, 실시예 A1의 부식속도는 약 2.4mm/y로 가장 우수한 것을 확인할 수 있다. 한편, 비교예 A2 내지 A4는 순수 마그네슘인 비교예 A1과 비교하여도 부식속도가 높은 것을 알 수 있다.
제조예
B: Mg-Ca-
Ba
합금의 제조
상기 제조예 A와 비교하여, 전체 100중량%에 대해 Ca: 0.01 내지 0.9중량%, Ba: 0.01 내지 0.6중량%, 잔부 Mg 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 합금 용탕을 준비한 것을 제외하고는 동일한 조건으로 마그네슘 합금 판재를 제조하였다.
| 구분 | Ca(중량%) | Sr(중량%) | Ba(중량%) | Mg(중량%) | 부식속도(mm/y) |
| 비교예 B1 | - | - | - | 99.5 | 4.8 |
| 실시예 B1 | 0.5 | - | 0.3 | Bal. | 2.2 |
| 실시예 B2 | 0.5 | - | 0.5 | Bal. | 2.0 |
| 비교예 B2 | 1.0 | - | 0.3 | Bal. | 6.0 |
| 비교예 B3 | 1.0 | - | 0.5 | Bal. | 3.7 |
표 2에 개시된 바와 같이, 실시예 B1 및 B2의 부식속도는 2.2mm/y와 2.0mm/y로 부식 저항성이 매우 우수한 것을 알 수 있다.
한편, 비교예 B2는 순수 마그네슘인 비교예 B1보다 부식속도가 빠른 것을 알 수 있다. 비교예 B3은 비교예 B2보다는 부식속도가 느리지만, 실시예 B1 및 B2의 부식속도에는 미치지 못하는 수준임을 알 수 있다.
또한, 바륨(Ba)의 함량이 0.3중량%인 경우보다 0.5중량% 만큼 포함하는 경우 부식속도가 더 감소하는 현상도 확인하였다.
제조예
C: Mg-Sr-
Ba
합금의 제조
상기 제조예 A와 비교하여, 전체 100중량%에 대해 Sr: 0.01 내지 0.4중량%, Ba: 0.01 내지 0.4중량%, 잔부 Mg 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 합금 용탕을 준비한 것을 제외하고는 동일한 조건으로 마그네슘 합금 판재를 제조하였다.
| 구분 | Ca(중량%) | Sr(중량%) | Ba(중량%) | Mg(중량%) | 부식속도(mm/y) |
| 비교예 C1 | - | - | - | 99.5 | 4.8 |
| 실시예 C1 | - | 0.3 | 0.3 | Bal. | 3.0 |
| 비교예 C2 | - | 0.3 | 0.5 | Bal. | 4.3 |
| 비교예 C3 | - | 0.5 | 0.3 | Bal. | 5.2 |
| 비교예 C4 | - | 0.5 | 0.5 | Bal. | 3.9 |
표 3에 개시된 바와 같이, 실시예 C1은 부식속도가 3.0mm/y로 가장 우수한 것을 확인할 수 있다.
한편, 비교예 C3은 순수 마그네슘인 비교예 C1에 비해 부식속도가 빠른 것을 알 수 있다.
또한, 전술한 실시예의 미세조직은 도면을 통해 확인할 수 있다.
도 1은 실시예 A1의 미세조직을 Electron probe micro-analyzer(EPMA)로 관찰하여 나타낸 것이다.
도 2는 실시예 B1의 미세조직을 Electron probe micro-analyzer(EPMA)로 관찰하여 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 C1의 미세조직을 Electron probe micro-analyzer(EPMA)로 관찰하여 나타낸 것이다.
구체적으로, 도 1에서는 Mg-Ca-Sr 복합상이 존재하는 것을 알 수 있다.
도 2에서는 Mg-Ca-Ba 복합상이 존재하는 것을 알 수 있다.
도 3에서는 Mg-Sr-Ba 복합상이 존재하는 것을 알 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 실시예 A1 내지 C1에 따른 합금 모두 미세조직 관찰을 통해 Mg-Ca-Sr 또는 Mg-Ca-Ba 또는 Mg-Sr-Ba 복합상이 형성된 것을 알 수 있다.
이러한 복합상은 Mg-Ca 또는 Ma-Sr 또는 Mg-Ba 단일상에 비해, Mg 기지와의 전기화학포텐셜 차이가 적어 내식성 향상 효과에 기여할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 의한 마그네슘 합금 판재는, 1차 열처리, 온간 압연, 및 2차 열처리 단계를 통해 주조재에 존재하던 네트워크 형태의 조대한 2차상들을 파괴할 수 있다. 이에 따라, 부식 전파가 억제되어 내식성을 더 향상시킬 수 있었다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (19)
- 전체 100중량%에 대해, Ca: 0.01 내지 0.9중량%, Sr: 0.01 내지 0.4중량%, 잔부 Mg 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 마그네슘 합금 판재.
- 제1항에서,
상기 Ca: 0.01 내지 0.6중량% 포함하는 마그네슘 합금 판재.
- 전체 100중량%에 대해, Ca: 0.01 내지 0.9중량%, Ba: 0.01 내지 0.6중량%, 잔부 Mg 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 마그네슘 합금 판재.
- 제3항에서,
상기 Ca: 0.01 내지 0.6중량% 포함하는 마그네슘 합금 판재.
- 전체 100중량%에 대해, Sr: 0.01 내지 0.4중량%, Ba: 0.01 내지 0.4중량%, 잔부 Mg 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 마그네슘 합금 판재.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에서,
상기 마그네슘 합금 판재의 부식속도는 3.0mm/y 이하인 마그네슘 합금 판재.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 의한 합금 용탕을 준비하는 단계;
상기 합금 용탕을 주조하여 잉곳을 제조하는 단계;
상기 잉곳을 열처리하는 1차 열처리 단계;
상기 1차 열처리된 잉곳을 온간 압연하여 압연재를 제조하는 단계; 및
상기 압연재를 열처리하는 2차 열처리 단계를 포함하는 마그네슘 합금 판재의 제조방법.
- 제7항에서,
상기 잉곳을 열처리하는 1차 열처리 단계는,
상기 잉곳을 1차 용체화 처리하는 단계; 및
1차 시효 처리하는 단계를 포함하는 마그네슘 합금 판재의 제조방법.
- 제8항에서,
상기 잉곳을 1차 용체화 처리하는 단계 는,
400 내지 500에서 실시하는 마그네슘 합금 판재의 제조방법.
- 제9항에서,
상기 잉곳을 1차 용체화 처리하는 단계는,
36 내지 60시간 동안 실시하는 마그네슘 합금 판재의 제조방법.
- 제8항에서,
상기 1차 시효 처리하는 단계는,
70 내지 100에서 실시하는 마그네슘 합금 판재의 제조방법.
- 제11항에서,
상기 1차 시효 처리하는 단계는,
1 내지 3시간 동안 실시하는 마그네슘 합금 판재의 제조방법.
- 제7항에서,
상기 압연재를 열처리하는 2차 열처리 단계는,
상기 압연재를 2차 용체화 처리하는 단계; 및
2차 시효 처리하는 단계를 포함하는 마그네슘 합금 판재의 제조방법.
- 제13항에서,
상기 압연재를 2차 용체화 처리하는 단계 는,
400 내지 500에서 실시하는 마그네슘 합금 판재의 제조방법.
- 제14항에서,
상기 압연재를 2차 용체화 처리하는 단계 는,
1 내지 3시간 동안 실시하는 마그네슘 합금 판재의 제조방법.
- 제13항에서,
상기 2차 시효 처리하는 단계는,
70 내지 100에서 실시하는 마그네슘 합금 판재의 제조방법.
- 제16항에서,
상기 2차 시효 처리하는 단계는,
1 내지 3시간 동안 실시하는 마그네슘 합금 판재의 제조방법.
- 제7항에서,
상기 1차 열처리된 잉곳을 온간 압연하여 압연재를 제조하는 단계는,
250 내지 300 에서 압연하는 마그네슘 합금 판재의 제조방법.
- 제18항에서,
상기 1차 열처리된 잉곳을 온간 압연하여 압연재를 제조하는 단계는,
패스 당 15% 이하 압하율로 압연하는 마그네슘 합금 판재의 제조방법.
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