KR20200027664A - Mg-Al Alloy Cast Method - Google Patents

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KR20200027664A
KR20200027664A KR1020180105730A KR20180105730A KR20200027664A KR 20200027664 A KR20200027664 A KR 20200027664A KR 1020180105730 A KR1020180105730 A KR 1020180105730A KR 20180105730 A KR20180105730 A KR 20180105730A KR 20200027664 A KR20200027664 A KR 20200027664A
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magnesium
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aluminum alloy
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mother alloy
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오현진
조용철
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주식회사 앤알메탈
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Abstract

The present invention provides a magnesium-aluminum alloy casting method, which includes the following steps of: charging and dissolving aluminum ingot in a preheated reverberatory furnace; inputting a first flux into the reverberatory furnace to remove oxides generated during dissolution of the aluminum ingot; charging AlCa mother alloy to the reverberatory furnace; charging Mg mother alloy to the reverberatory furnace; and introducing a second flux into the reverberatory furnace to generate Cl2 for removing magnesium oxide and calcium oxide by a process reaction.

Description

마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법{Mg-Al Alloy Cast Method}Magnesium-Aluminum Alloy Casting Method {Mg-Al Alloy Cast Method}

본 발명은 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 마그네슘 및 알루미늄 산화물 등의 생성을 억제하며, 생성된 산화물을 제거하기 위한 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a magnesium-aluminum alloy casting method, and more particularly, to a magnesium-aluminum alloy casting method for suppressing the production of magnesium and aluminum oxide, and removing the produced oxide.

종래 마그네슘 합금은 알루미늄 합금 대비 경량화 및 내식성이 우수한 합금이다. 현재 상용화되어있는 고함량 마그네슘 알루미늄 합금은 AC7A합금으로 마그네슘 함량이 3.5~5.5%로 도가니로 합금하는 생산업체에서 주로 생산하고 있다.Conventional magnesium alloys are alloys that are lighter in weight and superior in corrosion resistance than aluminum alloys. Currently, commercially available high-content magnesium aluminum alloy is an AC7A alloy, which is mainly produced by producers who alloy with a crucible with a magnesium content of 3.5 to 5.5%.

마그네슘 합금의 제조시에 마그네슘의 산화현상이 일어나는 것이 가장 큰 문제점이며, 현재 도가니 업체에서는 베릴륨(Be)을 사용하여 산화억제를 한다. 현재 베릴륨은 규제품목으로 검토중인 소재이다.The biggest problem is that the oxidation of magnesium occurs during the manufacture of magnesium alloys, and current crucible manufacturers use oxides of beryllium (Be) to suppress oxidation. Beryllium is currently considered as a regulated item.

특허문헌 1에는, 산화물의 형성을 최소화하기 위해, 알루미늄 및 8~10%의 함유량의 마그네슘이 용해된 용탕을 형성하는 단계, 형성된 용탕에 가스를 제거하는 탈가스 단계, 탈가스 처리된 용탕의 불순물을 걸러내는 필터링 단계 및 필터링된 용탕을 몰드에 주입하여 순도가 높은 물질을 아래로 가라앉혀 굳히는 빌릿(Billet) 형성 단계를 포함하는 알루미늄 합금 주조 방법이 개시되어 있다. In Patent Document 1, in order to minimize the formation of oxides, a step of forming a molten metal in which aluminum and magnesium having a content of 8 to 10% are dissolved, a degassing step for removing gas from the formed molten metal, and impurities in the degassed molten metal Disclosed is an aluminum alloy casting method including a filtering step of filtering out and a billet forming step of injecting the filtered molten metal into a mold to set a high-purity substance down and harden.

Al-Mg합금에서 Ca의 첨가는 Al4Ca의 형성과 Mg2Ca 피막의 형성으로 대기중의 산소의 반응이 억제되어 산화를 억제하는 효과가 있다.The addition of Ca in the Al-Mg alloy has the effect of suppressing oxidation by suppressing the reaction of oxygen in the atmosphere by the formation of Al 4 Ca and the formation of Mg 2 Ca film.

Al에 Mg의 고용을 원할하게 하고 석출물인 Al3Mg2를 분산시키기 위하여 Al 결정립을 최대한 미립화하게 된다면 기계적성질을 더욱 증가시킬 수 있다.If the Al crystal grains are atomized as much as possible to facilitate the employment of Mg in Al and to disperse the precipitate Al 3 Mg 2 , mechanical properties may be further increased.

용탕 내의 산화개재물과 수소가스를 제거하기 위하여 FLUX를 적용하여 탈가스처리를 할 경우 분해성 염소(Cl2)가스나 불소(F) 가스가 지나치게 많을 경우 유효한 Ca가 CaCl2나 CaF2로 소실되면서 산화가 진행된다. 그러므로 이론적 범위에서 적절하게 사용하여야 한다.In the case of degassing by applying FLUX to remove oxidizing inclusions and hydrogen gas in the molten metal, if there is too much decomposable chlorine (Cl 2 ) gas or fluorine (F) gas, the effective Ca is lost to CaCl 2 or CaF 2 and oxidize. Proceeds. Therefore, it should be used properly in the theoretical scope.

한국 특허 공개 공보 제10-2017-0095026호(2017.8.22)Korean Patent Publication No. 10-2017-0095026 (2017.8.22)

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 일 목적은, 적정량의 Ca을 함유시키고, 마그네슘 산화물, 알루미늄 산화물, 스피넬(Al2MgO4)의 생성을 억제하며, 생성된 산화물을 제거하기 위한 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above problems, and one object of the present invention is to contain an appropriate amount of Ca, suppress the production of magnesium oxide, aluminum oxide, spinel (Al 2 MgO 4 ), and the produced oxide It is to provide a method for removing.

또한, 본 발명의 다른 일 목적은, FLUX의 분해성을 향상시키고, Cl 및 F의 함량을 최소화하여 산화억제 요소인 Ca의 소실을 억제하고, 결정립을 미립화함으로써 Al에 Mg의 고용도를 증가시키며, Mg를 균질하게 분산시키며, 저온의 분위기에서 합금화하여 산화의 속도를 조절하는 방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to improve the degradability of FLUX, minimize the content of Cl and F, suppress the disappearance of Ca, an oxidation inhibitory element, and increase the solubility of Mg in Al by atomizing grains, It is to provide a method of controlling the rate of oxidation by dispersing Mg homogeneously and alloying in a low temperature atmosphere.

한편, 본 발명의 또 다른 일 목적은 Mg 산화 및 개재물의 양을 최소화하여 기계적 물성치를 향상시킬 수 있는 방법을 제공하는 것이다.On the other hand, another object of the present invention is to provide a method for improving the mechanical properties by minimizing the amount of Mg oxidation and inclusions.

상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법은 예열된 반사로에 알루미늄괴를 장입하여 용해하는 단계; 상기 알루미늄괴의 용해과정에서 발생한 산화물을 제거하도록 상기 반사로에 제1플럭스를 투입하는 단계; 상기 반사로에 AlCa 모합금을 장입하는 단계; 상기 반사로에 Mg 모합금을 장입하는 단계; Cl2를 발생시켜서 공정 반응에 의해 산화마그네슘 및 산화칼슘을 제거하도록 상기 반사로에 제2플럭스를 투입하는 단계를 포함한다. In order to solve the above problems, the magnesium-aluminum alloy casting method of the present invention comprises the steps of charging and dissolving an aluminum ingot in a preheated reflector; Inputting a first flux into the reflector to remove oxides generated during the dissolution of the aluminum ingot; Charging an AlCa mother alloy to the reflection furnace; Charging an Mg mother alloy to the reflection furnace; And introducing a second flux into the reflection furnace to generate Cl 2 to remove magnesium oxide and calcium oxide by a process reaction.

본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 본 발명의 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법은 용탕을 청정하게 하고 수소 가스를 제거 가능하게 하도록 질소 및 SF6 가스를 이용하여 수행하는 탈가스 단계를 더 포함한다. According to an example related to the present invention, the magnesium-aluminum alloy casting method of the present invention further includes a degassing step performed using nitrogen and SF 6 gas to clean the molten metal and enable removal of hydrogen gas.

본 발명의 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법은 상기 탈가스 단계 이후, 용탕 표면에 띄워져 있는 개재물을 제거하도록 기 결정된 시간 동안 안정화시키는 단계를 더 포함할 수 있다. The magnesium-aluminum alloy casting method of the present invention may further include a step of stabilizing for a predetermined period of time to remove inclusions floating on the surface of the molten metal after the degassing step.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 의하면, 본 발명의 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법은 상기 제1플럭스를 투입하는 단계 이후에, Ti 및 B를 용탕에 투입하여 반응시키는 단계를 더 포함할 수 있다. According to another example related to the present invention, the magnesium-aluminum alloy casting method of the present invention may further include reacting by introducing Ti and B into the molten metal after the step of introducing the first flux.

상기 Ti는 20 내지 25 ppm이고, 상기 B는 20 내지 25 ppm인 것이 바람직하다. The Ti is preferably 20 to 25 ppm, and the B is preferably 20 to 25 ppm.

상기 반사로에 상기 AlCa 모합금을 장입하는 단계는, 680 내지 700℃의 온도에서 상기 AlCa 모합금의 장입이 이루어지며, 상기 AlCa 모합금에서 Ca의 함량은 10%이고, 상기 AlCa 모합금은, 전체 용탕에서 350 내지 450 ppm 함량일 수 있다. In the step of charging the AlCa mother alloy to the reflection furnace, charging of the AlCa mother alloy is performed at a temperature of 680 to 700 ° C, the content of Ca in the AlCa mother alloy is 10%, and the AlCa mother alloy is It may have a content of 350 to 450 ppm in the molten metal.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 의하면, 본 발명의 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법은 상기 반사로에 AlCa 모합금을 장입하는 단계 이후에, Al4Ca의 형성 가능하도록 50분 내지 70분 동안 상기 680 내지 700℃의 온도를 유지하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to another example related to the present invention, the magnesium-aluminum alloy casting method of the present invention after the step of charging the AlCa mother alloy to the reflective furnace, the 680 to 50 to 70 minutes to enable the formation of Al 4 Ca The method may further include maintaining a temperature of 700 ° C.

상기 반사로에 Mg 모합금을 장입하는 단계는, 680 내지 700℃의 온도에서 상기 Mg 모합금의 장입이 이루어지며, 상기 Mg 모합금은, 전체 용탕에서 7 내지 7.5% 함량일 수 있다. In the step of charging the Mg mother alloy to the reflection furnace, charging of the Mg mother alloy is performed at a temperature of 680 to 700 ° C, and the Mg mother alloy may have a content of 7 to 7.5% in the entire molten metal.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 의하면, 상기 반사로에 Mg 모합금을 장입하는 단계 이후에, Mg가 완전 분해되어 균질한 평형 상태를 형성하도록 50분 내지 70분 동안 상기 680 내지 700℃의 온도를 유지하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to another example related to the present invention, after the step of charging the Mg mother alloy to the reflector, the temperature of the 680 to 700 ℃ for 50 to 70 minutes to 50 to form a homogeneous equilibrium state to complete decomposition of Mg It may further include the step of maintaining.

상기 공정 반응은 MgCl2-KCl-MgO 공정 반응 또는 CaCl2-NaCl-CaO 공정 반응일 수 있다. The process reaction may be a MgCl 2 -KCl-MgO process reaction or a CaCl 2 -NaCl-CaO process reaction.

본 발명의 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법은, 칼슘(Ca)의 함량(ppm)과 공정시간, 탈가스(적정량의 30%이하의 Cl2함유)제의 사용에 의해 기공, Mg 산화물, 불순물 등에 의한 결함을 최소하하여 강도가 좋은 경량화 알루미늄 합금 잉곳의 품질을 향상시킬 수 있다.The magnesium-aluminum alloy casting method of the present invention is caused by pores, Mg oxide, impurities, etc., by the use of calcium (Ca) content (ppm), process time, and degassing (containing less than 30% of the appropriate amount of Cl 2 ). By minimizing defects, it is possible to improve the quality of a lightweight aluminum alloy ingot having good strength.

본 발명의 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법은, 알루미늄의 결정립을 초 미립화함으로써 Mg의 고용량을 증가시킬 수 있을 뿐 아니라 합금의 응고 과정에서 석출되는 Al3Mg2를 균질하게 분산시킴으로써 기계적 성질을 균질하게 하고 내식성을 향상시킬 수 있다. The magnesium-aluminum alloy casting method of the present invention can not only increase the high capacity of Mg by ultra-fine-graining the grains of aluminum, but also homogeneously disperse Al 3 Mg 2 precipitated during the solidification process of the alloy to homogenize the mechanical properties and Corrosion resistance can be improved.

본 발명의 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법은, 탈가스 방법의 일부로서 Ar+SF6, N2+SF6등 F가 포함된 혼합가스를 용탕내부에 투입하여 HF(불화수소)를 형성 시켜 수소 포화도를 최소화할 수 있으며, 표면층에 산소의 분포를 적게함으로써 표면 산화를 억제시킨다.In the magnesium-aluminum alloy casting method of the present invention, as a part of the degassing method, H + (hydrogen fluoride) is formed by introducing a mixed gas containing F such as Ar + SF 6 , N 2 + SF 6 into the molten metal to form hydrogen saturation Can be minimized, and the surface oxidation is suppressed by reducing the distribution of oxygen in the surface layer.

본 발명의 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법은, 일정량의 염소(Cl2)가 함량된 탈가스제를 사용하여 불순물 및 수소 포화도를 최소화하고 산화알루미늄을 제거하며,Cl2에 의하여 형성된 MgCl2 및 CaCl2를 이용하여 MgCl2-KCl-MgO의 공정반응, CaCl2-NaCl-CaO 또는 공정 반응을 형성시켜 저융점에서 용융되고 산화마그네슘과 산화칼슘을 제거함으로써 항복강도, 인장강도 및 연신율 등의 기계적 물성치를 향상시킬 수 있다.Magnesium of the invention the aluminum alloy casting method using a predetermined amount of chlorine (Cl 2) that the content of degassing claim minimize impurities and the hydrogen saturation and removal of aluminum oxide and, MgCl 2 and CaCl 2 formed by the Cl 2 By forming a process reaction of MgCl 2 -KCl-MgO, a process reaction of CaCl 2 -NaCl-CaO or melting at a low melting point and removing magnesium oxide and calcium oxide, mechanical properties such as yield strength, tensile strength and elongation Can be improved.

본 발명의 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법은, 고함량 마그네슘 알루미늄 합금이 산화를 억제하여 대량생산을 가능하게 함으로써 아연합금대처 소재뿐 아니라 운송산업분야, 전자산업분야 등에 있어서 경제적/기술적으로 매우 높은 파급 효과가 있다.The magnesium-aluminum alloy casting method of the present invention has a very high economic / technologically high ripple effect in the transportation industry field, the electronics industry field, as well as the zinc alloy counterpart material by enabling high-volume production by suppressing oxidation of the high-content magnesium aluminum alloy. There is.

도 1은 본 발명의 일 예에 의한 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법를 도시하는 순서도.
도 2는 본 발명의 다른 일 예에 의한 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법를 도시하는 순서도.
도 3은 MgCl2 및 MgO 중에서 MgO의 몰 농도와 온도와의 관계를 도시하는 그래프.
도 4는 KCl2 및 MgCl2 중에서 MgCl2의 몰 농도와 온도와의 관계를 도시하는 그래프.
도 5는 CaCl2 및 CaO 중에서 CaO의 몰 농도와 온도와의 관계를 도시하는 그래프.
도 6은 CaCl2 및 NaCl 중에서 NaCl의 몰 농도와 온도와의 관계를 도시하는 그래프.
1 is a flow chart showing a magnesium-aluminum alloy casting method according to an example of the present invention.
Figure 2 is a flow chart showing a magnesium-aluminum alloy casting method according to another example of the present invention.
3 is a graph showing the relationship between the molar concentration of MgO and temperature in MgCl 2 and MgO.
4 is a graph showing the relationship between the molar concentration of MgCl 2 and temperature in KCl 2 and MgCl 2 .
5 is a graph showing the relationship between the molar concentration of CaO and temperature in CaCl 2 and CaO.
6 is a graph showing the relationship between the molar concentration of NaCl and temperature in CaCl 2 and NaCl.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments disclosed herein will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar reference numerals are assigned to the same or similar elements, and overlapping descriptions thereof will be omitted. The suffix "part" for the components used in the following description is given or mixed only considering the ease of writing the specification, and does not have a meaning or a role distinguished from each other in itself. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, when it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed herein, detailed descriptions thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical spirit disclosed in the specification is not limited by the accompanying drawings, and all modifications included in the spirit and technical scope of the present invention , It should be understood to include equivalents or substitutes.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 출원에서, "포함한다"의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, the term "comprises" is intended to indicate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof described in the specification, one or more other features or numbers, steps, It should be understood that it does not preclude the existence or addition possibility of the operation, components, parts or combinations thereof.

본 발명의 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법(S100)은, 예열된 반사로에 알루미늄괴를 장입하여 용해하는 단계(S10), 반사로에 제1플럭스를 투입하는 단계(S20), 반사로에 AlCa 모합금을 장입하는 단계(S30), 반사로에 Mg 모합금을 장입하는 단계(S40) 및 반사로에 제2플럭스를 투입하는 단계(S50)를 포함한다. In the magnesium-aluminum alloy casting method (S100) of the present invention, an aluminum mass is charged and dissolved in a preheated reflector (S10), a first flux is introduced into the reflector (S20), and an AlCa mother alloy is charged in the reflector. It includes a step (S30), the step of charging the Mg mother alloy to the reflection path (S40) and the step of introducing the second flux to the reflection path (S50).

본 발명에서 반사로는, 알루미늄 합금을 용해하여 용탕을 생성하여 KS규격에 맞는 합금에 맞게 모합금을 첨가하여 규격에 맞는 알루미늄 합금을 주조하여 탕로로 내보내는 구성이다. 반사로는 일례로, 정제유를 사용하여 가열하는 방식으로 동작할 수 있다. 또한, 반사로는 20ton급 고함량 반사로일 수 있다.In the present invention, the reflective furnace is a configuration in which a molten aluminum alloy is melted to generate a molten metal, and a mother alloy is added to an alloy conforming to the KS standard to cast an aluminum alloy conforming to the standard and then sent to the furnace. The reflection furnace may be operated, for example, by heating using refined oil. In addition, the reflector may be a 20ton class high content reflector.

본 발명의 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법(S100)은, 예열된 반사로에 알루미늄괴를 장입하여 용해하는 단계(S10)에 앞서, 알루미늄 괴, Mg, AlCa(Ca 함량 10%), 액화질소, SF6 가스, 탈가스제(Cl 함량 30%), 20~25ppm 함량의 Ti, 20~25ppm 함량의 B를 준비하는 단계를 더 포함할 수 있다. In the magnesium-aluminum alloy casting method (S100) of the present invention, prior to the step (S10) of charging and dissolving an aluminum ingot in a preheated reflector, aluminum ingot, Mg, AlCa (Ca content 10%), liquid nitrogen, SF 6 Gas, a degassing agent (Cl content 30%), 20 ~ 25ppm content of Ti, 20 ~ 25ppm content may further include the step of preparing B.

예열된 반사로에 알루미늄괴를 장입하여 용해하는 단계(S10)에서, 반사로는 400℃까지 예열할 수 있고, 알루미늄괴는 700~720℃에서 반사로에 장입되어 용해될 수 있다.In the step (S10) of charging and dissolving the aluminum ingot in the preheated reflective furnace, the reflective furnace may be preheated to 400 ° C, and the aluminum ingot may be charged and dissolved in the reflective furnace at 700 to 720 ° C.

반사로에 제1플럭스를 투입하는 단계(S20)에 의해 알루미늄괴의 용해과정에서 발생한 산화물을 제거할 수 있게 된다. 알루미늄괴의 용해과정에서 발생한 산화물은 일례로, Al2O3일 수 있으며, 제1플럭스는 산화물 Al2O3를 제거할 수 있는 물질로 이루어져야 한다. By introducing the first flux into the reflective furnace (S20), it is possible to remove oxides generated during the melting process of the aluminum ingot. The oxide generated during the dissolution of the aluminum ingot may be, for example, Al 2 O 3 , and the first flux should be made of a material capable of removing the oxide Al 2 O 3 .

또한, 반사로에 제1플럭스를 투입하는 단계(S20)에 의해 알루미늄괴의 용해과정에서 발생한 산화물을 제거한 후에, 용탕 표면 중의 드로스를 분리시키기 위해 별도의 플럭스를 투입할 수도 있다. In addition, after removing the oxide generated in the process of dissolving the aluminum ingot by the step (S20) of introducing the first flux to the reflective furnace, a separate flux may be introduced to separate dross in the molten metal surface.

본 발명의 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법(S100)은, 상기 제1플럭스를 투입하는 단계(S20) 이후에, Ti 및 B를 용탕에 투입하여 반응시키는 단계(S25)를 더 포함할 수 있다. Ti는 20 내지 25 ppm이고, 상기 B는 20 내지 25 ppm일 수 있다. The magnesium-aluminum alloy casting method (S100) of the present invention may further include a step (S25) of reacting by introducing Ti and B into the molten metal after the step of introducing the first flux (S20). Ti may be 20 to 25 ppm, and B may be 20 to 25 ppm.

이러한, Ti 및 B를 용탕에 투입하여 반응시킴으로써, 알루미늄 결정립의 크기가 200~250 ㎛가 되어 결정립이 미세화되게 된다. By introducing Ti and B into the molten metal to react, the size of the aluminum crystal grains becomes 200 to 250 μm, and the crystal grains are refined.

반사로에 AlCa 모합금을 장입하는 단계(S30)는 680 내지 700℃의 온도에서 AlCa 모합금의 장입이 이루어지며, AlCa 모합금은, Ca의 함량이 10%이고, 전체 용탕에서 350 내지 450 ppm 함량일 수 있다. Ca의 용해시에 최대한 산소와 접촉되지 않도록 용탕 내부로 잠기게 하여 용해하는 것이 바람직하다. In the step (S30) of charging the AlCa mother alloy in the reflector, charging of the AlCa mother alloy is performed at a temperature of 680 to 700 ° C., and the AlCa mother alloy has a Ca content of 10% and a total content of 350 to 450 ppm in the molten metal. Can be When dissolving Ca, it is preferable to dissolve it by immersing it inside the molten metal so as not to contact oxygen as much as possible.

본 발명의 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법(S100)은, 상기 반사로에 AlCa 모합금을 장입하는 단계(S30) 이후에, Al4Ca의 형성 가능하도록 50분 내지 70분 동안 상기 680 내지 700℃의 온도를 유지하는 단계(S35)를 더 포함할 수 있으며, 이로 인해, Al4Ca을 형성하고 피막이 형성될 수 있다. 바람직하게는, 1시간 동안 온도를 유지할 수 있다.The magnesium-aluminum alloy casting method (S100) of the present invention, after the step (S30) of charging the AlCa mother alloy to the reflector, the temperature of the 680 to 700 ℃ for 50 to 70 minutes to enable the formation of Al 4 Ca It may further include the step of maintaining (S35), due to this, to form Al 4 Ca and a film may be formed. Preferably, the temperature can be maintained for 1 hour.

반사로에 Mg 모합금을 장입하는 단계(S40)는 680 내지 700℃의 온도를 유지하면서, Mg 모합금의 장입이 이루어지며, Mg 모합금은, 전체 용탕에서 7 내지 7.5% 함량일 수 있다. 이때 Mg의 산화속도가 가속화되지 않도록 용탕 온도가 하강 되더러도 승온시키지 않고 천전히 용해하도록 한다. 이때 온도 하강과 함께 합금의 용융점이 하강하기 때문에 충분히 천천히 용해하게 될 수 있다. 상기 AlCa 모합금 용해와 동일하게 최대한 산소와 접촉되지 않게 용탕 내부로 잠기게 하는 것이 바람직하다.In the step (S40) of charging the Mg mother alloy to the reflector, while maintaining the temperature of 680 to 700 ° C, charging of the Mg mother alloy is made, and the Mg mother alloy may have a content of 7 to 7.5% in the entire molten metal. At this time, even if the molten metal temperature is lowered so that the oxidation rate of Mg is not accelerated, the temperature is melted without heating. At this time, since the melting point of the alloy decreases with the temperature drop, it may dissolve sufficiently slowly. In the same manner as in dissolving the AlCa mother alloy, it is preferable to submerge the inside of the molten metal so as not to contact oxygen as much as possible.

본 발명의 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법(S100)은, 상기 반사로에 Mg 모합금을 장입하는 단계(S40) 이후에, 50분 내지 70분 동안 상기 680 내지 700℃의 온도를 유지하는 단계(S45)를 더 포함할 수 있어서, Mg가 완전 분해되어 균질한 평형 상태를 형성하게 한다. 바람직하게는, 1시간 동안 온도를 유지할 수 있다. The magnesium-aluminum alloy casting method (S100) of the present invention, after the step (S40) of charging the Mg mother alloy to the reflector, maintaining the temperature of 680 to 700 ° C. for 50 to 70 minutes (S45) It may further include, Mg is completely decomposed to form a homogeneous equilibrium state. Preferably, the temperature can be maintained for 1 hour.

상기 반사로에 제2플럭스를 투입하는 단계(S50)에서, Cl2를 발생시켜서 공정 반응에 의해 산화마그네슘 및 산화칼슘을 제거하도록 이루어질 수 있다. 일례로, Cl2의 발생에 의해 MgCl2 및 CaCl2 이 형성될 수 있다. 또한, MgCl2 및 CaCl2 에 의해 이루어질 수 있는 공정 반응은, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, MgCl2-KCl-MgO 공정 반응 또는 CaCl2-NaCl-CaO 공정 반응일 수 있다. 이러한 공정 반응에 의해 용탕은 저융점에서 용융되어 산화마그네슘 및 산화칼슘이 제거되는 것이다. In the step (S50) of introducing a second flux into the reflection furnace, Cl 2 may be generated to remove magnesium oxide and calcium oxide by a process reaction. In one example, MgCl 2 and CaCl 2 may be formed by generation of Cl 2 . In addition, the process reaction that may be made by MgCl 2 and CaCl 2 may be a MgCl 2 -KCl-MgO process reaction or a CaCl 2 -NaCl-CaO process reaction, as illustrated in FIGS. 3 to 6. By this process reaction, the molten metal is melted at a low melting point to remove magnesium oxide and calcium oxide.

MgCl2-KCl-MgO 공정 반응 또는 CaCl2-NaCl-CaO 공정 반응을 위해, 반사로에는 K 또는 Na이나 K 또는 Na를 포함한 물질이 투입될 수 있다. For the MgCl 2 -KCl-MgO process reaction or the CaCl 2 -NaCl-CaO process reaction, a material containing K or Na or K or Na may be introduced into the reflection furnace.

본 발명의 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법(S100)은, 질소 및 SF6 가스를 이용하여 수행하는 탈가스 단계(S60)를 더 포함할 수 있다. 이로 인해, 용탕을 청정하게 하고 수소 가스를 제거 가능하게 할 수 있다. The magnesium-aluminum alloy casting method (S100) of the present invention may further include a degassing step (S60) performed using nitrogen and SF 6 gas. For this reason, the molten metal can be made clean and hydrogen gas can be removed.

또한, 본 발명의 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법(S100)은, 상기 탈가스 단계 이후, 용탕 표면에 띄워져 있는 개재물을 제거하도록 기 결정된 시간 동안 안정화시키는 단계(S65)를 더 포함할 수 있다. 상기 안정화시키는 단계는 40분간 동안 이루어지는 것이 바람직하다. In addition, the magnesium-aluminum alloy casting method (S100) of the present invention may further include a step (S65) of stabilizing for a predetermined period of time to remove inclusions floating on the surface of the molten metal after the degassing step. The stabilizing step is preferably performed for 40 minutes.

이후, 700℃에서 반사로 내의 합금을 출장할 수 있으며, 금형으로 제공될 수 있다. 금형에서의 주조 전에 탕로 및 탕구를 예열할 수 있으며, 금형은 250 내지 300℃까지 예열되는 것이 바람직하다.Subsequently, the alloy in the reflecting furnace may be taken at 700 ° C., and may be provided as a mold. Before casting in the mold, the furnace and the hot water can be preheated, and the mold is preferably preheated to 250 to 300 ° C.

이상에서 설명한 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법(S100)은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다. The magnesium-aluminum alloy casting method (S100) described above is not limited to the configuration and method of the above-described embodiments, and the embodiments are configured by selectively combining all or part of each embodiment so that various modifications can be made. It may be.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential features of the present invention. Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all respects, but should be considered illustrative. The scope of the invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.

S100:마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법
S10:예열된 반사로에 알루미늄괴를 장입하여 용해하는 단계
S20:반사로에 제1플럭스를 투입하는 단계
S25:Ti 및 B를 용탕에 투입하여 반응시키는 단계
S30:반사로에 AlCa 모합금을 장입하는 단계
S35:AlCa 용해 후 유지하는 단계
S40:반사로에 Mg 모합금을 장입하는 단계
S45:Mg 용해 후 유지하는 단계
S50:반사로에 제2플럭스를 투입하는 단계
S60:질소 및 SF6 가스를 이용하여 수행하는 탈가스 단계
S100: magnesium-aluminum alloy casting method
S10: Step of charging and dissolving aluminum ingot in the preheated reflector
S20: Step of injecting the first flux into the reflection path
Step S25: Ti and B are added to the molten metal to react
S30: Step of charging AlCa mother alloy to the reflection furnace
S35: Step to maintain after dissolving AlCa
S40: Step of charging Mg mother alloy to the reflection furnace
S45: Step to maintain after dissolving Mg
S50: Step of injecting the second flux into the reflection path
S60: Degassing step performed using nitrogen and SF 6 gas

Claims (10)

예열된 반사로에 알루미늄괴를 장입하여 용해하는 단계;
상기 알루미늄괴의 용해과정에서 발생한 산화물을 제거하도록 상기 반사로에 제1플럭스를 투입하는 단계;
상기 반사로에 AlCa 모합금을 장입하는 단계;
상기 반사로에 Mg 모합금을 장입하는 단계;
Cl2를 발생시켜서 공정 반응에 의해 산화마그네슘 및 산화칼슘을 제거하도록 상기 반사로에 제2플럭스를 투입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법.
Charging and dissolving the aluminum ingot in the preheated reflector;
Inputting a first flux into the reflector to remove oxides generated during the dissolution of the aluminum mass;
Charging an AlCa mother alloy to the reflection furnace;
Charging an Mg mother alloy to the reflection furnace;
A method of casting a magnesium-aluminum alloy comprising generating a Cl 2 and adding a second flux to the reflection furnace to remove magnesium oxide and calcium oxide by a process reaction.
제1항에 있어서,
용탕을 청정하게 하고 수소 가스를 제거 가능하게 하도록 질소 및 SF6 가스를 이용하여 수행하는 탈가스 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법.
According to claim 1,
Magnesium-aluminum alloy casting method characterized in that it further comprises a degassing step performed using nitrogen and SF 6 gas to clean the molten metal and to remove hydrogen gas.
제2항에 있어서,
상기 탈가스 단계 이후, 용탕 표면에 띄워져 있는 개재물을 제거하도록 기 결정된 시간 동안 안정화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법.
According to claim 2,
After the degassing step, magnesium-aluminum alloy casting method further comprises the step of stabilizing for a predetermined time to remove the inclusions floating on the surface of the molten metal.
제1항에 있어서,
상기 제1플럭스를 투입하는 단계 이후에, Ti 및 B를 용탕에 투입하여 반응시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법.
According to claim 1,
After the step of introducing the first flux, magnesium and aluminum alloy casting method further comprises the step of reacting by introducing Ti and B into the molten metal.
제4항에 있어서,
상기 Ti는 20 내지 25 ppm이고, 상기 B는 20 내지 25 ppm인 것을 특징으로 하는 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법.
According to claim 4,
The Ti is 20 to 25 ppm, the B is a magnesium-aluminum alloy casting method, characterized in that 20 to 25 ppm.
제1항에 있어서,
상기 반사로에 상기 AlCa 모합금을 장입하는 단계는,
680 내지 700℃의 온도에서 상기 AlCa 모합금의 장입이 이루어지며,
상기 AlCa 모합금에서 Ca의 함량은 10%이고, 상기 AlCa 모합금은, 전체 용탕에서 350 내지 450 ppm 함량인 것을 특징으로 하는 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법.
According to claim 1,
The step of charging the AlCa mother alloy to the reflection furnace,
Charge of the AlCa mother alloy is made at a temperature of 680 to 700 ℃,
Ca content in the AlCa mother alloy is 10%, the AlCa mother alloy, magnesium-aluminum alloy casting method, characterized in that the content of 350 to 450 ppm in the entire molten metal.
제6항에 있어서,
상기 반사로에 AlCa 모합금을 장입하는 단계 이후에, Al4Ca의 형성 가능하도록 50분 내지 70분 동안 상기 680 내지 700℃의 온도를 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법.
The method of claim 6,
After the step of charging the AlCa mother alloy to the reflective furnace, magnesium-aluminum alloy casting further comprising the step of maintaining the temperature of 680 to 700 ℃ for 50 to 70 minutes to enable the formation of Al 4 Ca Way.
제1항에 있어서,
상기 반사로에 Mg 모합금을 장입하는 단계는,
680 내지 700℃의 온도에서 상기 Mg 모합금의 장입이 이루어지며, 상기 Mg 모합금은, 전체 용탕에서 7 내지 7.5% 함량인 것을 특징으로 하는 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법.
According to claim 1,
The step of charging the Mg mother alloy to the reflection furnace,
Magnesium-aluminum alloy casting method, characterized in that the charging of the Mg mother alloy is made at a temperature of 680 to 700 ° C, and the Mg mother alloy has a content of 7 to 7.5% in the entire molten metal.
제8항에 있어서,
상기 반사로에 Mg 모합금을 장입하는 단계 이후에, Mg가 완전 분해되어 균질한 평형 상태를 형성하도록 50분 내지 70분 동안 상기 680 내지 700℃의 온도를 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법.
The method of claim 8,
After the step of charging the Mg mother alloy to the reflector, characterized in that it further comprises the step of maintaining the temperature of 680 to 700 ℃ for 50 minutes to 70 minutes so that Mg is completely decomposed to form a homogeneous equilibrium state Magnesium-aluminum alloy casting method.
제1항에 있어서,
상기 공정 반응은 MgCl2-KCl-MgO 공정 반응 또는 CaCl2-NaCl-CaO 공정 반응인 것을 특징으로 하는 마그네슘-알루미늄 합금 주조 방법.
According to claim 1,
The process reaction is MgCl 2 -KCl-MgO process reaction or CaCl 2 -NaCl-CaO process reaction, characterized in that the magnesium-aluminum alloy casting method.
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