KR20210076329A - Aluminium alloy for die casting and manufacturing method for aluminium alloy casting using the same - Google Patents

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KR20210076329A
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김병수
임재선
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이정목
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현대자동차주식회사
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Abstract

The present invention relates to an aluminum alloy for die casting that can be used for parts requiring heat dissipation characteristics and high corrosion resistance by having both excellent thermal conductivity and corrosion resistance, and a manufacturing method of an aluminum alloy casting using the same. An aluminum alloy for die casting according to an embodiment of the present invention comprises 8.5 to 10.5 wt% of Si, 3.6 to 5.5 wt% of Mg, 0.3 to 1.0 wt% of Fe, 0.1 to 1.0 wt% of Mn, and the balance Al and other unavoidable impurities.

Description

다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 이를 이용한 알루미늄 합금 주조물 제조방법{ALUMINIUM ALLOY FOR DIE CASTING AND MANUFACTURING METHOD FOR ALUMINIUM ALLOY CASTING USING THE SAME}Aluminum alloy for die casting and aluminum alloy casting manufacturing method using same {ALUMINIUM ALLOY FOR DIE CASTING AND MANUFACTURING METHOD FOR ALUMINIUM ALLOY CASTING USING THE SAME}

본 발명은 다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 이를 이용한 알루미늄 합금 주조물 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 우수한 열전도성과 내부식성을 겸비하여 방열 특성 및 고내식을 필요로 하는 부품에 사용할 수가 있는 다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 이를 이용한 알루미늄 합금 주조물 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an aluminum alloy for die casting and a method for manufacturing an aluminum alloy casting using the same, and more particularly, to an aluminum alloy for die casting that has excellent thermal conductivity and corrosion resistance and can be used for parts requiring heat dissipation characteristics and high corrosion resistance, and It relates to a method for manufacturing an aluminum alloy casting using the same.

일반적으로 알루미늄(Al)은 주조가 용이하고 다른 금속과 합금이 잘되며, 대기 중에서 내식성이 강하고 전기 및 열의 전도성 등이 우수하여 산업 전반에서 널리 사용되고 있다.In general, aluminum (Al) is widely used throughout the industry because it is easy to cast, alloys well with other metals, has strong corrosion resistance in the atmosphere, and has excellent electrical and thermal conductivity.

특히, 최근 들어 차량의 중량절감 및 연비향상 등을 위하여 알루미늄이 많이 사용되고 있으며, 알루미늄 자체는 다른 금속들에 비하여 강도가 높지 않기 때문에 알루미늄에 다른 금속을 혼합한 알루미늄 합금(Aluminum alloy)이 많이 사용된다.In particular, in recent years, aluminum is widely used to reduce vehicle weight and improve fuel efficiency, and since aluminum itself does not have high strength compared to other metals, an aluminum alloy in which aluminum is mixed with other metals is often used. .

이와 같은 알루미늄 합금을 이용하여 제품을 생산하기 위한 방법으로 다이캐스팅(die casting)이 많이 사용되는데, 다이캐스팅은 필요한 주조형상에 맞추어 정확하게 기계가공된 캐비티가 형성된 금형에 용융금속을 주입하여 캐비티의 형상과 똑같은 주물을 얻는 정밀주조방법이다.Die casting is widely used as a method for producing products using such an aluminum alloy. In die casting, molten metal is injected into a mold in which a cavity is precisely machined according to the required casting shape to have the same shape as the cavity. It is a precision casting method to obtain castings.

다이캐스팅용 알루미늄 합금은 고속고압의 용융금속을 금형 내 캐비티로 고압으로 충진하여 응고시키는 공법의 특징과 부합하는 성질을 가져야 한다. 즉, 적정 수준의 고온 점도와 잠열을 제공함으로써 고압주조에 적합한 유동성을 가져야 하고 응고 시 발생할 수 있는 수축결함을 보상해줄 수 있어야 한다.The aluminum alloy for die casting must have properties that match the characteristics of the method of solidifying the high-speed and high-pressure molten metal by filling the cavity at high pressure into the mold. That is, by providing an appropriate level of high-temperature viscosity and latent heat, it must have fluidity suitable for high-pressure casting and must be able to compensate for shrinkage defects that may occur during solidification.

현재 널리 사용되고 있는 다이캐스팅용 알루미늄 합금은 주조성이 우수한 ADC 3종, ADC 10종, ADC 12종 등의 Al-Si계 합금과 ADC 5종 혹은 ADC 6종 등의 Al-Mg계 합금이 있다. 그러나 이들 알루미늄 다이캐스팅 합금은 방열성과 내식성이 낮기 때문에 적용 범위의 확대에 제약이 있었다.Currently widely used aluminum alloys for die casting include Al-Si alloys such as ADC 3, ADC 10, and ADC 12, which have excellent castability, and Al-Mg alloys, such as 5 ADCs or 6 ADCs. However, these aluminum die-casting alloys have low heat dissipation and corrosion resistance, which limits the expansion of the application range.

한편, 본 출원인은 열전도성 및 내식성을 향상시킬 수 있는 다이캐스팅용 알루미늄 합금에 대한 연구를 지속하였고, (특허문헌 1)을 출원하였다.On the other hand, the present applicant continued research on an aluminum alloy for die casting capable of improving thermal conductivity and corrosion resistance, and applied for (Patent Document 1).

하지만, (특허문헌 1)은 열전도성 및 내식성의 향상효과를 어느 정도 기대할 수 있었지만, Si의 함량 대비 Mg의 함량 비율이 작아 열전도성 및 내식성의 향상에 한계가 있었다.However, (Patent Document 1) can be expected to improve the thermal conductivity and corrosion resistance to some extent, but there is a limit to the improvement of the thermal conductivity and corrosion resistance because the content ratio of Mg to the Si content is small.

상기의 배경기술로서 설명된 내용은 본 발명에 대한 배경을 이해하기 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The content described as the background art above is only for understanding the background of the present invention, and should not be taken as an acknowledgment that it corresponds to the prior art already known to those of ordinary skill in the art.

공개특허공보 제10-2019-0120487호 (2019. 10. 24)Laid-open Patent Publication No. 10-2019-0120487 (2019. 10. 24)

본 발명은 Al과 함께 함유되는 Si Mg, Fe 및 Mn의 함량을 조정하여 우수한 열전도성과 내부식성을 겸비하여 방열 특성 및 고내식을 필요로 하는 부품에 사용할 수가 있는 다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 이를 이용한 알루미늄 합금 주조물 제조방법을 제공한다.The present invention provides an aluminum alloy for die casting that can be used for parts requiring heat dissipation characteristics and high corrosion resistance by adjusting the content of Si Mg, Fe and Mn contained together with Al and having excellent thermal conductivity and corrosion resistance, and an aluminum alloy using the same A method for manufacturing a casting is provided.

특히, 본 발명은 Si와 Mg의 함량 및 그 비율을 조정하여 우수한 열전도성과 내부식성을 유지하면서 주조성 및 성형성을 우수하게 유지할 수 있는 다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 이를 이용한 알루미늄 합금 주조물 제조방법을 제공한다.In particular, the present invention provides an aluminum alloy for die casting capable of maintaining excellent castability and formability while maintaining excellent thermal conductivity and corrosion resistance by adjusting the content and ratio of Si and Mg, and a method for manufacturing an aluminum alloy casting using the same. .

본 발명의 일 실시형태에 따른 다이캐스팅용 알루미늄 합금은 중량%로, Si: 7.8 ~ 10.5%, Mg: 3.6 ~ 5.5%, Fe: 0.3 ~ 1.0%, Mn: 0.1 ~ 1.0%, 나머지 Al 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다.The aluminum alloy for die casting according to an embodiment of the present invention is by weight %, Si: 7.8 to 10.5%, Mg: 3.6 to 5.5%, Fe: 0.3 to 1.0%, Mn: 0.1 to 1.0%, remaining Al and other inevitable contains impurities.

상기 알루미늄 합금은 Be: 0.002 ~ 0.02%를 더 함유하는 것을 특징으로 한다.The aluminum alloy is characterized in that it further contains Be: 0.002 to 0.02%.

상기 알루미늄 합금은 Si: 8.0 ~ 10.5%인 것을 특징으로 한다.The aluminum alloy is characterized in that Si: 8.0 to 10.5%.

상기 알루미늄 합금은 Si/Mg의 비율이 1.5이상, 3.0미만인 것을 특징으로 한다.The aluminum alloy is characterized in that the ratio of Si/Mg is 1.5 or more and less than 3.0.

상기 알루미늄 합금에 함유되는 불순물 중 Cu, Zn 및 Ni은 그 총 함량이 0.2% 이하인 것을 특징으로 한다.Among the impurities contained in the aluminum alloy, Cu, Zn and Ni are characterized in that the total content is 0.2% or less.

상기 알루미늄 합금은 항복강도가 260MPa 이상인 것을 특징으로 한다.The aluminum alloy is characterized in that the yield strength is 260 MPa or more.

상기 알루미늄 합금은 인장강도가 320MPa 이상인 것을 특징으로 한다.The aluminum alloy is characterized in that the tensile strength is 320 MPa or more.

상기 알루미늄 합금은 연신율이 2.0 ~ 3.0%인 것을 특징으로 한다.The aluminum alloy is characterized in that the elongation is 2.0 to 3.0%.

상기 알루미늄 합금은 열전도도가 135 w/m.K 이상인 것을 특징으로 한다.The aluminum alloy is characterized in that the thermal conductivity is 135 w/m.K or more.

상기 알루미늄 합금은 전기전도도가 30%IACS 이상인 것을 특징으로 한다.The aluminum alloy is characterized in that the electrical conductivity is 30% IACS or more.

한편, 본 발명의 일 실시형태에 따른 알루미늄 합금 주조물 제조방법은 Al 또는 Al 스크랩을 용해시켜서 Al 용융물을 준비하는 Al 용융물 준비단계와; 준비된 Al 용융물을 승온시키는 1차 승온단계와; 승온된 Al 용융물에 Si의 함량을 7.8 ~ 10.5%로 조절하여 1차 합금용융물을 준비하는 1차 합금화단계와; 1차 합금용융물을 승온시키는 2차 승온단계와; 승온된 1차 합금용융물에 Fe의 함량을 0.3 ~ 1.0%로 조절하고, Mn의 함량을 0.1 ~ 1.0%로 조절하여 2차 합금용융물을 준비하는 2차 합금화단계와; 2차 합금용융물을 감온시키는 감온단계와; 감온된 2차 합금용융물에 Mg의 함량을 3.6 ~ 5.5%로 조절하여 3차 합금용융물을 준비하는 3차 합금화단계를 포함한다.On the other hand, the method for manufacturing an aluminum alloy casting according to an embodiment of the present invention comprises: an Al melt preparation step of dissolving Al or Al scrap to prepare an Al melt; A first temperature raising step of raising the temperature of the prepared Al melt; A first alloying step of preparing a first alloy melt by adjusting the content of Si in the heated Al melt to 7.8 to 10.5%; a second temperature raising step of raising the temperature of the first alloy melt; A secondary alloying step of preparing a secondary alloy melt by adjusting the content of Fe to 0.3 to 1.0% in the heated primary alloy melt, and adjusting the content of Mn to 0.1 to 1.0%; a temperature reduction step of reducing the temperature of the secondary alloy melt; It includes a tertiary alloying step of preparing a tertiary alloy melt by adjusting the content of Mg in the reduced temperature secondary alloy melt to 3.6 to 5.5%.

상기 1차 합금화단계에서, Si의 함량을 8.0 ~ 10.5%로 조절하여 1차 합금용융물을 준비하는 것을 특징으로 한다.In the first alloying step, the content of Si is adjusted to 8.0 to 10.5% to prepare a first alloy melt.

상기 2차 합금화단계에서, 승온된 1차 합금용융물에 Be: 0.002 ~ 0.02%를 더 첨가하는 것을 특징으로 한다.In the second alloying step, Be: 0.002 to 0.02% of the heated primary alloy melt is further added.

상기 1차 승온단계는 Al 용융물을 800 ~ 850℃로 승온시키고, 상기 2차 승온단계는 1차 합금용융물을 900 ~ 950℃로 승온시키며, 상기 감온단계는 2차 합금용융물을 700 ~ 750℃로 감온시키는 것을 특징으로 한다.The first temperature raising step raises the temperature of the Al melt to 800 ~ 850 °C, the second temperature increase step raises the temperature of the primary alloy melt to 900 ~ 950 °C, and the temperature reduction step heats the secondary alloy melt to 700 ~ 750 °C. It is characterized in that the temperature is reduced.

3차 합금용융물을 금형에 주입하여 알루미늄 합금 주조물을 제조하는 주조단계를 더 포함한다.The method further includes a casting step of manufacturing an aluminum alloy casting by injecting a tertiary alloy melt into a mold.

상기 주조단계는 3차 합금용융물을 680 ~ 750℃로 다이캐스팅용 몰드에 주입하는 것을 특징으로 한다.The casting step is characterized in that the tertiary alloy melt is injected into the die casting mold at 680 ~ 750 °C.

본 발명의 실시예에 따르면, 종래의 일반적인 다이캐스팅용 알루미늄 합금에 비하여 우수한 열전도성과 내부식성을 확보하여 방열 특성 및 고내식성을 필요로 하는 자동차 전장부품 및 휴대용 전자기기의 제조에 사용되는 다양한 주조물을 제조할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, various castings used in the manufacture of automotive electronic parts and portable electronic devices requiring heat dissipation characteristics and high corrosion resistance by securing excellent thermal conductivity and corrosion resistance compared to conventional aluminum alloy for die casting are manufactured There is an effect that can be done.

또한, 종래 일반적인 다이캐스팅용 알루미늄 합금에 비해 강도 및 연신율이 우수한 주조물을 제조할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that can manufacture a casting having superior strength and elongation compared to the conventional aluminum alloy for general die casting.

도 1 및 도 2는 비교예 및 본 발명의 실시예에 대한 염수분무시험 결과를 비교한 사진이고,
도 3은 비교예 및 본 발명의 실시예에 따른 미세조직을 보여주는 사진이며,
도 4는 비교예 및 본 발명의 실시예에 따른 시편의 미세조직을 보여주는 사진이다.
1 and 2 are photographs comparing the salt spray test results for Comparative Examples and Examples of the present invention,
3 is a photograph showing a microstructure according to a comparative example and an embodiment of the present invention;
4 is a photograph showing the microstructure of a specimen according to a comparative example and an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and the scope of the invention to those of ordinary skill in the art will be completely It is provided to inform you.

본 발명의 일 실시예에 따른 다이캐스팅용 알루미늄 합금은 중량%로, 규소(Si): 7.8 ~ 10.5%, 마그네슘(Mg): 3.6 ~ 5.5%, 철(Fe): 0.3 ~ 1.0%, 망간(Mn): 0.1 ~ 1.0%, 나머지 알루미늄(Al) 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다. 그리고, 베릴륨(Be): 0.002 ~ 0.02%를 더 함유할 수 있다.The aluminum alloy for die casting according to an embodiment of the present invention is, by weight%, silicon (Si): 7.8 to 10.5%, magnesium (Mg): 3.6 to 5.5%, iron (Fe): 0.3 to 1.0%, manganese (Mn) ): 0.1 to 1.0%, including the remaining aluminum (Al) and other unavoidable impurities. And, beryllium (Be): 0.002 to 0.02% may be further contained.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이캐스팅용 알루미늄 합금은 임의로 구리(Cu), 아연(Zn) 및 니켈(Ni)을 함유시키지 않는다. 다만, 알루미늄 합금에는 불가피한 불순물로 구리(Cu), 아연(Zn) 및 니켈(Ni)이 함유될 수 있다. 하지만, 불순물로 구리(Cu), 아연(Zn) 및 니켈(Ni)이 함유되는 경우에도 그 총 함량이 0.2% 이하가 되도록 관리하는 것이 바람직하다.In addition, the aluminum alloy for die casting according to an embodiment of the present invention does not optionally contain copper (Cu), zinc (Zn) and nickel (Ni). However, the aluminum alloy may contain copper (Cu), zinc (Zn) and nickel (Ni) as unavoidable impurities. However, even when copper (Cu), zinc (Zn) and nickel (Ni) are contained as impurities, it is desirable to manage the total content to be 0.2% or less.

본 발명에서 합금성분 및 그 조성범위를 한정하는 이유는 아래와 같다. 이하, 특별한 언급이 없는 한 조성범위의 단위로 기재된 %는 중량%를 의미한다.The reason for limiting the alloy component and its composition range in the present invention is as follows. Hereinafter, unless otherwise specified, % described in units of the composition range means weight %.

규소(Si) : 7.8 ~ 10.5%Silicon (Si): 7.8 ~ 10.5%

규소(Si)는 주조성과 내마모성을 향상시키고 열전도도 및 강도에 영향을 주는 주요 원소이다.Silicon (Si) is a major element that improves castability and wear resistance and affects thermal conductivity and strength.

이때 규소(Si)의 함량이 7.8% 미만인 경우 주조성과 내마모성 및 강도 향상 효과가 미미하고, 10.5%를 초과하는 경우 제조되는 주조물의 절삭성 등 가공성을 저하시키고 열처리 약화를 유발할 수 있어 상기 범위로 제한한다.At this time, if the content of silicon (Si) is less than 7.8%, the effect of improving castability, wear resistance, and strength is insignificant, and if it exceeds 10.5%, the machinability such as machinability of the manufactured casting may be reduced and heat treatment may be weakened, so it is limited to the above range. .

특히, 규소(Si)는 Si는 다이캐스팅 공정시 용탕의 유동성과 성형성을 확보하기 위한 필수 첨가요소이다. 후술되는 마그네슘(Mg)의 함량이 높아질수록 내식성은 향상되는 반면에, 마그네슘(Mg)의 함량이 높아짐에 따라 성형성, 유동성이 현저히 떨어지고 이를 보완하기 위해 다이캐스팅 공정 시 용탕 온도를 높여야 제품 제작이 가능하다. 그러나 용탕온도가 높아지면 제품의 핫크랙이 발생하고 다이캐스팅 금형의 수명이 줄어드는 등 양산성이 떨어지고 불량률이 높아진다. 이를 합금에서 조절하기 위해서는 Si 함량을 높여야하고 본 실시예에서는 Si 함량을 7.8 ~ 10.5%로 조절하여 내식성과 주조성, 양산성을 확보한다. 바람직하게는 Si 함량을 8.0 ~ 10.5%로 조절하는 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 Si 함량을 8.5 ~ 10.5%로 조절하는 것이 더욱 좋다.In particular, silicon (Si) is an essential additive element for securing fluidity and formability of the molten metal during the die casting process. Corrosion resistance is improved as the content of magnesium (Mg), which will be described later, increases, but as the content of magnesium (Mg) increases, formability and fluidity are significantly deteriorated. To compensate for this, the molten metal temperature must be increased during the die casting process to manufacture products. Do. However, when the molten metal temperature rises, product hot cracks occur and the lifespan of the die-casting mold is shortened, resulting in reduced mass productivity and higher defect rates. In order to control this in the alloy, the Si content must be increased, and in this embodiment, the Si content is adjusted to 7.8 to 10.5% to secure corrosion resistance, castability, and mass productivity. Preferably, it is better to adjust the Si content to 8.0 to 10.5%, more preferably to adjust the Si content to 8.5 to 10.5%.

마그네슘(Mg) : 3.6 ~ 5.5%Magnesium (Mg): 3.6 ~ 5.5%

마그네슘(Mg)은 규소(Si)와 반응하여 생성되는 Mg2Si 정출상으로 인해 희생 부식 사이트가 되면, 이로 인해 내식성을 향상시킬 뿐만 아니라, 강도 및 연신율을 향상시키고, 주조물을 가공성을 향상시키는 주요 원소이다. Magnesium (Mg) becomes a sacrificial corrosion site due to the Mg 2 Si crystallized phase generated by reacting with silicon (Si), which not only improves corrosion resistance, but also improves strength and elongation, and is a major factor in improving the workability of the casting. is an element

이때, 마그네슘(Mg)의 함량이 3.6% 미만인 경우 내식성, 강도 및 연신율 향상 효과가 미미하고, 5.5%를 초과하는 경우 주조시 용탕의 유동성을 저하시켜 주조성을 저하시킬 뿐만 아니라, 용탕의 산화경향을 증가시켜 드로스(Dross)가 증가되기 때문에 상기 범위로 제한한다.At this time, when the content of magnesium (Mg) is less than 3.6%, the effect of improving corrosion resistance, strength, and elongation is insignificant, and when it exceeds 5.5%, the fluidity of the molten metal during casting is lowered to decrease castability, and the oxidation tendency of the molten metal is reduced. It is limited to the above range because the dross is increased by increasing.

철(Fe) : 0.3 ~ 1.0%Iron (Fe): 0.3 ~ 1.0%

철(Fe)은 금형 소착 및 제품 긁힘을 방지하는데 기여하는 원소이다.Iron (Fe) is an element that contributes to preventing mold burning and product scratching.

이때, 철(Fe)의 함량이 0.3% 미만인 경우 강도 향상효과가 미미하고, 1.0%를 초과하는 경우 내식성 및 열전도도가 저하되어 상기 범위로 제한한다.At this time, when the content of iron (Fe) is less than 0.3%, the strength improvement effect is insignificant, and when it exceeds 1.0%, corrosion resistance and thermal conductivity are lowered, and thus, it is limited to the above range.

망간(Mn) : 0.1 ~ 1.0%Manganese (Mn): 0.1 ~ 1.0%

망간(Mn)은 철(Fe)과 함께 고용 강화에 기여하여 주조물의 고온 강도를 향상시키고, 금형 소착을 방지하며 용해성을 개량시키는 원소이다.Manganese (Mn) is an element that contributes to solid solution strengthening together with iron (Fe) to improve the high-temperature strength of the casting, prevent mold burning, and improve solubility.

이때, 망간(Mn)의 함량이 0.1% 미만인 경우 강도 향상효과가 미미하고, 1.0%를 초과하는 경우 주조성 및 절삭성을 저하시키고 열전도도를 감소시킬 수 있어 상기 범위로 제한하였다.At this time, when the content of manganese (Mn) is less than 0.1%, the strength improvement effect is insignificant, and when it exceeds 1.0%, castability and machinability can be reduced and thermal conductivity can be reduced, so it is limited to the above range.

베릴륨(Be) : 0.002 ~ 0.02%Beryllium (Be): 0.002 ~ 0.02%

베릴륨(Be)은 마그네슘(Mg)의 산화를 방지하여 주조시 드로스(Dross) 생성을 억제하고 내식성을 향상시켜주는 원소이다.Beryllium (Be) is an element that prevents oxidation of magnesium (Mg) to suppress dross formation during casting and improve corrosion resistance.

이때, 베릴륨(Be)의 함량이 0.002% 미만인 경우 내식성 향상의 효과가 미미하고, 0.02%를 초과하는 경우 오히려 내식성을 저하시킬 수 있어 상기 범위로 제한한다.At this time, when the content of beryllium (Be) is less than 0.002%, the effect of improving corrosion resistance is insignificant, and when it exceeds 0.02%, corrosion resistance may be rather reduced, and thus, it is limited to the above range.

한편, 상기한 성분 이외의 잔부는 알루미늄(Al) 및 불가피하게 함유되는 불순물이다.On the other hand, the remainder other than the above-mentioned components is aluminum (Al) and impurities contained inevitably.

이때 알루미늄 합금의 내식성을 원하는 수준으로 확보하기 위하여 부식을 유발하는 원소인 구리(Cu), 아연(Zn), 니켈(Ni)은 임의로 함유시키지 않는 것이 바람직한다. 하지만, 불가피하게 구리(Cu), 아연(Zn), 니켈(Ni)이 함유되는 경우라도 함유되는 총 함량을 0.2% 이하가 되도록 관리하는 것이 바람직하다.In this case, in order to secure the corrosion resistance of the aluminum alloy to a desired level, it is preferable not to arbitrarily contain copper (Cu), zinc (Zn), and nickel (Ni), which are elements that cause corrosion. However, even when copper (Cu), zinc (Zn), and nickel (Ni) are unavoidably contained, it is desirable to manage the total content to be 0.2% or less.

또한, 본 실시예에서는 Si/Mg의 비율을 1.5 이상, 3.0 미만으로 제한한다.In addition, in this embodiment, the Si/Mg ratio is limited to 1.5 or more and less than 3.0.

그 이유는 내식성 강화 인자인 Mg2Si를 적절하게 생성시키기 위함이다. 뿐만 아니라 Mg 함량 증가에 따른 내식성 및 강도 향상 대비 주조성 저하 및 핫크랙 증가에 따른 양산성 저하, 불량률 상승을 막기 위하여 Si 함량을 조절하였고 두 성분 모두 최적화를 통해 열전도도 상승도 기대할 수 있다.The reason is to properly generate Mg 2 Si, which is a corrosion resistance strengthening factor. In addition, the Si content was adjusted to prevent a decrease in castability and a decrease in mass production due to an increase in hot cracks and an increase in the defect rate compared to the improvement in corrosion resistance and strength due to an increase in Mg content, and thermal conductivity can be expected to increase through optimization of both components.

만약, Si/Mg의 비율이 1.5보다 작은 경우에는 상대적으로 Si 함량은 적어지고 Mg의 함량은 많아지기 때문에 주조성이 저하되고, 주조시 핫크랙이 발생되는 문제가 발생된다. 그리고, Si/Mg의 비율이 3.0를 초과하는 경우에는 상대적으로 Si 함량은 많아지고 Mg의 함량은 적어지기 때문에 내식성 및 강도 향상의 향상이 원하는 수준까지 도달되지 않는 문제가 발생된다.If the ratio of Si/Mg is less than 1.5, since the Si content is relatively small and the Mg content is increased, castability is deteriorated, and a problem of hot cracks occurring during casting occurs. In addition, when the ratio of Si/Mg exceeds 3.0, since the Si content is relatively increased and the Mg content is decreased, there is a problem that the improvement of corrosion resistance and strength is not reached to a desired level.

본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄 합금 주조물 제조방법에 대하여 설명한다.A method for manufacturing an aluminum alloy casting according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저, Al 또는 Al 스크랩을 750℃에서 용해시켜서 Al 용융물을 준비한다.(Al 용융물 준비단계) 이때, Al 스크랩은 불순물이 함유되는 것을 최소로 하기 위하여 고품위의 Al스크랩을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어 내식성 저하 원소인 Cu 함량을 0.15wt% 이하로 억제하기 위하여 Al 스크랩은 전신재 알루미늄 고품위 Al 스크랩만 사용하는 것이 좋다. 그래서, 가급적이면 1000계, 6000계 및 7000계 Al 스크랩을 사용하지 않는 것이 좋다.First, an Al melt is prepared by dissolving Al or Al scrap at 750°C. (Al melt preparation step) In this case, it is preferable to use a high quality Al scrap in order to minimize the content of impurities in the Al scrap. For example, in order to suppress the content of Cu, which is a corrosion-resistance reducing element, to 0.15 wt% or less, it is recommended to use only high-quality Al scrap for aluminum wrought materials as Al scrap. Therefore, it is best not to use 1000 series, 6000 series and 7000 series Al scrap if possible.

그리고, Al 또는 Al 스크랩이 충분히 용해되어 Al 용융물이 준비되면, 준비된 Al 용융물을 800 ~ 850℃로 승온시킨다.(1차 승온단계)Then, when Al or Al scrap is sufficiently dissolved and the Al melt is prepared, the temperature of the prepared Al melt is raised to 800 ~ 850 °C. (First temperature raising step)

Al 용융물이 800 ~ 850℃ 수준으로 승온되면, Al 용융물에 Si의 함량을 8.5 ~ 10.5%로 조절하여 Si를 충분히 용해시킨 1차 합금용융물을 준비한다.(1차 합금화단계)When the Al melt is heated to 800 ~ 850℃, the content of Si in the Al melt is adjusted to 8.5 ~ 10.5% to prepare a first alloy melt in which Si is sufficiently dissolved. (First alloying step)

이렇게 Al에 Si의 함량이 조절된 1차 합금용융물이 준비되면 1차 합금용융물을 900 ~ 950℃로 승온시킨다.(2차 승온단계)When the first alloy melt with the Si content in Al is prepared in this way, the temperature of the first alloy melt is raised to 900 ~ 950℃. (Second temperature increase step)

그리고, 승온된 1차 합금용융물에 Fe의 함량을 0.3 ~ 1.0%로 조절하고, Mn의 함량을 0.1 ~ 1.0%로 조절하여 2차 합금용융물을 준비한다.(2차 합금화단계)Then, the content of Fe is adjusted to 0.3 to 1.0% in the heated primary alloy melt, and the content of Mn is adjusted to 0.1 to 1.0% to prepare a secondary alloy melt. (Second alloying step)

이때 승온된 1차 합금용융물은 Be의 함량을 0.002 ~ 0.02%로 더 조절할 수 있다. At this time, the heated primary alloy melt can further adjust the content of Be to 0.002 to 0.02%.

1차 합금용융물에 Fe 및 Mn과 Be을 충분히 용해시키기 위하여 승온된 온도를 약 5시간 정도 충분히 유지한다.In order to sufficiently dissolve Fe, Mn, and Be in the primary alloy melt, the elevated temperature is sufficiently maintained for about 5 hours.

그래서 2차 합금용융물이 준비되면 2차 합금용융물을 700 ~ 750℃로 감온시킨다.(감온단계)So, when the secondary alloy melt is prepared, the temperature of the secondary alloy melt is reduced to 700 ~ 750 °C. (Temperature reduction step)

그리고, 감온된 2차 합금용융물에 Mg의 함량을 3.6 ~ 5.5%로 조절하여 3차 합금용융물을 준비한다.(3차 합금화단계)Then, the tertiary alloy melt is prepared by adjusting the Mg content to 3.6 ~ 5.5% in the second alloy melt at reduced temperature. (Third alloying step)

한편, 1차 승온단계, 2차 승온단계 및 감온단계에서 제시된 온도 범위는 알루미늄(Al) 산화물과 마그네슘(Mg) 산화물의 제어를 위함이고, 각 단계에서 제시된 온도 범위를 벗어나는 경우에는 불필요한 알루미늄(Al) 산화물과 마그네슘(Mg) 산화물이 생성되고, 이에 따라 합금화가 고르게 이루어 지지 않기 때문에 본 발명에서 원하는 물성을 달성할 수 없다.On the other hand, the temperature ranges suggested in the first temperature raising step, the second temperature increasing step and the temperature decreasing step are for the control of aluminum (Al) oxide and magnesium (Mg) oxide, and when it is outside the temperature range suggested in each step, unnecessary aluminum (Al) ) oxide and magnesium (Mg) oxide are generated, and accordingly, the desired physical properties cannot be achieved in the present invention because alloying is not performed evenly.

예를 들어 감온단계에서 유지되는 온도가 제시된 온도보다 낮은 경우에는 3차 합금화단계에서 탄산마그네슘이 생성되어 알루미늄 합금이 원하지 않는 노란색을 띄는 문제가 발생한다. 그리고, 감온단계에서 유지되는 온도가 제시된 온도보다 높은 경우에는 3차 합금화단계에서 산화마그네슘이 생성되어 알루미늄 합금이 원하지 않는 푸른색을 띄는 문제가 발생한다.For example, if the temperature maintained in the temperature reduction step is lower than the suggested temperature, magnesium carbonate is generated in the tertiary alloying step, resulting in an unwanted yellow color of the aluminum alloy. And, when the temperature maintained in the temperature reduction step is higher than the suggested temperature, magnesium oxide is generated in the tertiary alloying step, resulting in an undesirable blue color of the aluminum alloy.

이때 3차 합금용융물의 온도를 700 ~ 750℃에서 1시간 정도 유지시키면서 서서히 감온이 이루어지도록 한다. 그래서 3차 합금용융물에서 생성되는 드로스 및 산화물을 제거한다.At this time, while maintaining the temperature of the tertiary alloy melt at 700 ~ 750 °C for about 1 hour, the temperature is gradually reduced. So, dross and oxides generated in the tertiary alloy melt are removed.

전술된 1차 합금화단계 내지 3차 합금화단계에서 각 합금원소의 함량을 조절한다는 의미는 합금용융물에 함유된 각 합금원소의 함량을 원하는 범위로 조절한다는 것을 의미한다. 이에 따라 Al 용융물 준비단계에서 순수 Al을 이용하여 Al 용융물을 준비하는 경우에는 각 합금화단계에서 각 합금원소의 함량을 조절하고자 하는 함량만큼 첨가하여 합금원소의 함량을 조절할 수 있다. 반면에, Al 용융물 준비단계에서 Al 스크랩을 이용하여 Al 용융물을 준비하는 경우에는 Al 용융물에 불순물로 다른 합금원소가 이미 함유되기 때문에 각 합금화단계에서 각 합금원소의 첨가전에 해당 합금원소의 함량을 측정한 다음 각 합금원소의 함량을 조절하고자 하는 함량과의 차이만큼 해당 합금원소를 첨가하여 그 함량을 조절할 수 있다.Controlling the content of each alloying element in the first to third alloying steps described above means adjusting the content of each alloying element contained in the molten alloy to a desired range. Accordingly, in the case of preparing an Al melt using pure Al in the Al melt preparation step, the content of the alloying element may be adjusted by adding the desired amount of each alloying element in each alloying step. On the other hand, in the case of preparing an Al melt using Al scrap in the Al melt preparation step, since the Al melt already contains other alloying elements as impurities, the content of the corresponding alloying element is measured in each alloying step before the addition of each alloying element. Then, the content of each alloying element can be adjusted by adding the corresponding alloying element as much as the difference from the desired content.

이렇게 3차 합금용융물이 준비되면 3차 합금용융물을 금형에 주입하여 알루미늄 합금 주조물을 제조한다.(주조단계)When the tertiary alloy melt is prepared in this way, the aluminum alloy casting is manufactured by injecting the tertiary alloy melt into the mold. (Casting step)

한편 주조단계는 3차 합금용융물을 원활한 주조성을 확보하기 위하여 3차 합금용융물을 680 ~ 750℃로 유지한 상태에서 다이캐스팅용 몰드에 주입한다.Meanwhile, in the casting step, the tertiary alloy melt is injected into the die casting mold while the tertiary alloy melt is maintained at 680 ~ 750 °C in order to secure smooth castability.

물론 주조단계는 다이캐스팅용 몰드에 주입하여 최종 제품을 주조하는 단계이지만, 최종 제품을 주조하는 단계로만 한정되지 않고, 최종 제품을 생산하기 위하여 준비되는 잉곳 또는 중간 제품을 주조하는 단계일 수 있다.Of course, the casting step is a step of casting the final product by injecting it into a die casting mold, but is not limited to the step of casting the final product, and may be a step of casting an ingot or an intermediate product prepared to produce the final product.

본 발명은 Mg의 첨가 시기를 조정하고, 합금화 단계에서의 온도와 유지 시간을 조정하고, Be의 첨가 및 그 시점을 조정하여 Mg 성분의 산화방지를 최대한 방지한다.The present invention adjusts the addition timing of Mg, adjusts the temperature and holding time in the alloying step, and adjusts the addition and timing of Be to prevent oxidation of Mg components as much as possible.

이하, 실시예 및 비교예를 사용하여 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described using Examples and Comparative Examples.

본 발명의 다양한 실시예들과 비교예들의 조성은 하기 표 1에 기재된 바와 같고, 실시예들과 비교예들에 따른 시편은 전술된 알루미늄 합금 주조물 제조방법에 따라 제조된 3차 합금용융물을 680 ~ 750℃로 가온한 상태에서 75MPa로 ASTM SUBSIZE Plate 금형에 주입하여 ASTM SUBSIZE 시험편을 제작하였다.Compositions of various Examples and Comparative Examples of the present invention are as described in Table 1 below, and the specimens according to Examples and Comparative Examples are tertiary alloy melts prepared according to the above-described method for manufacturing aluminum alloy castings from 680 to An ASTM SUBSIZE test piece was prepared by injecting it into an ASTM SUBSIZE plate mold at 75 MPa while heated to 750°C.

구 분division AlAl SiSi MgMg FeFe MnMn BeBe CuCu ZnZn NiNi SnSn PbPb TiTi Si/MgSi/Mg 실시예1Example 1 잔부balance 8.58.5 3.63.6 0.30.3 0.10.1 -- -- -- -- -- -- -- 2.42.4 실시예2Example 2 잔부balance 9.09.0 4.54.5 0.50.5 0.30.3 0.0050.005 -- -- -- -- -- -- 2.02.0 실시예3Example 3 잔부balance 9.59.5 5.55.5 0.60.6 0.50.5 0.0070.007 -- -- -- -- -- -- 1.71.7 비교예1Comparative Example 1 잔부balance 7.57.5 2.52.5 0.50.5 0.10.1 -- -- -- -- -- -- -- 3.03.0 비교예2Comparative Example 2 잔부balance 1212 0.20.2 0.80.8 0.10.1 -- 3.03.0 0.70.7 0.30.3 0.10.1 0.10.1 0.10.1 60.060.0

이때, 비교예 1은 본 출원인에 의해 먼저 출원된 (특허문헌 1)의 합금 함량 범위를 만족하고, 비교예 2는 종래 일반적인 다이캐스팅용 알루미늄 합금으로서, 상용 Al-Si계 합금 중 하나인 ALDC12이다.In this case, Comparative Example 1 satisfies the alloy content range of (Patent Document 1) previously applied by the present applicant, and Comparative Example 2 is an aluminum alloy for conventional die casting, which is ALDC12, which is one of commercial Al-Si alloys.

또한, 생산된 시편에 대하여 열전도도, 전기전도도, 인장강도, 항복강도 및 연신율을 측정하는 평가를 하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.In addition, thermal conductivity, electrical conductivity, tensile strength, yield strength and elongation were evaluated for the produced specimen, and the results are shown in Table 2 below.

이때 열전도도 및 전기전도도는 준비된 시편을 10mm*10mm*2t Size 시편으로 가공 후 측정하였다. 이때 열전도도는 열전도도 측정 시험(ASTM E 1461)에 따라 측정하였다.At this time, thermal conductivity and electrical conductivity were measured after processing the prepared specimen into a 10mm*10mm*2t size specimen. At this time, the thermal conductivity was measured according to the thermal conductivity measurement test (ASTM E 1461).

또한, 인장강도 및 항복강도는 인장시험(KS B 0802)에 따라 측정하였다.In addition, tensile strength and yield strength were measured according to the tensile test (KS B 0802).

그리고, 염수분무시험을 실시하였고, 그 결과를 도 1 및 도 2에 나타내었다.Then, a salt spray test was performed, and the results are shown in FIGS. 1 and 2 .

염수분무시험은 준비된 ASTM SUBSIZE 다이캐스팅 인장시편을 마련한 다음 Nacl 5%의 염수를 이용하여 염수분무시험(KS D 9502)에 따라 실시하였다.The salt spray test was performed according to the salt spray test (KS D 9502) using the prepared ASTM SUBSIZE die-casting tensile specimen and then using 5% NaCl salt water.

구분division 열전도도
(W/m·K)
thermal conductivity
(W/m K)
전기전도도
(%IACS)
electrical conductivity
(%IACS)
인장강도
(MPa)
The tensile strength
(MPa)
항복강도
(MPa)
yield strength
(MPa)
연신율
(%)
elongation
(%)
실시예 1Example 1 150150 3333 347347 260260 3.03.0 실시예 2Example 2 144144 3232 332332 277277 2.62.6 실시예 3Example 3 140140 3030 323323 291291 2.02.0 비교예 1Comparative Example 1 140140 3030 320320 260260 4.04.0 비교예 2Comparative Example 2 9696 2727 300300 150150 3.03.0

상기 표 2에서 알 수 있듯이 본 발명의 실시예에 따르면, 열전도도가 135W/m·K 이상이고, 전기전도도가 30%IACS 이상이며, 인장강도는 320MPa 이상이고, 항복강도는 260MPa 이상이며, 연신율은 2.0 ~ 3.0%으로 물성이 우수한 알루미늄 합금 주조물을 제조할 수 있다.As can be seen from Table 2, according to the embodiment of the present invention, the thermal conductivity is 135 W/m · K or more, the electrical conductivity is 30% IACS or more, the tensile strength is 320 MPa or more, the yield strength is 260 MPa or more, and the elongation It is possible to manufacture an aluminum alloy casting excellent in physical properties with 2.0 to 3.0% silver.

특히, 종래 일반적인 다이캐스팅용 알루미늄 합금인 비교예 2와 비교해보면, 항복강도가 약 70% 이상 향상되었으며, 열전도도는 40% 이상 향상되었으며, 연신율은 동등 이상 수준으로 확보할 수 있어 종래에 비하여 내구성이 우수한 주조물을 제조할 수 있음을 알 수 있다. 그래서, 본 발명의 실시예에 따른 다이캐스팅용 알루미늄 합금은 자동차용 전장부품 및 휴대용 전자기기에 사용할 수 있다.In particular, compared with Comparative Example 2, which is a conventional aluminum alloy for die casting, the yield strength is improved by about 70% or more, the thermal conductivity is improved by more than 40%, and the elongation can be secured at the same or higher level, so the durability is higher than that of the prior art. It can be seen that excellent castings can be produced. Therefore, the aluminum alloy for die casting according to an embodiment of the present invention can be used for automotive electronic parts and portable electronic devices.

또한, 도 1은 본 발명에 따른 실시예 3과 비교예 2에 염수(NaCl 5%)를 분무하고 24시간 및 48시간 경과 후를 비교한 사진이고, 도 2는 본 발명에 따른 실시예1 및 2와 비교예 1 및 2에 염수(NaCl 5%)를 분무하고 초기, 1일차 및 2일차를 비교한 사진이다.In addition, Figure 1 is a photograph comparing Example 3 and Comparative Example 2 according to the present invention 24 hours and 48 hours after spraying brine (NaCl 5%), Figure 2 is Example 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 are sprayed with brine (NaCl 5%), and are photographs comparing the initial, first, and second days.

도 1에서 알 수 있듯이, 상용 Al-Si계 합금 중 하나인 비교예 2(ALDC12)는 염수분무 후 24 시간이 경과된 시점부터 부식이 심각하게 진행된 반면에, 본 발명에 따른 실시예 3은 48 시간이 경과하더라도 부식이 거의 발생되지 않은 초기 상태를 유지함을 알 수 있다.As can be seen from FIG. 1 , in Comparative Example 2 (ALDC12), which is one of the commercial Al-Si alloys, corrosion was severely progressed from the time point 24 hours elapsed after salt spray, whereas Example 3 according to the present invention had 48 It can be seen that even with the lapse of time, the initial state is maintained in which corrosion hardly occurs.

또한, 도 2에서도 마찬가지로 비교예 1은 1일차부터 부분 부식이 진행되고, 비교예 2는 1일차부터 전면 부식이 진행된 반면에, 본 발명에 따른 실시예 1 및 2는 2일차에도 부식이 거의 발생되지 않은 초기 상태를 유지함을 알 수 있다.In addition, similarly in FIG. 2, partial corrosion proceeds from the first day in Comparative Example 1, and full corrosion proceeds from the first day in Comparative Example 2, whereas in Examples 1 and 2 according to the present invention, corrosion occurs almost even on the second day. It can be seen that the initial state is maintained.

다음으로, Mg의 함량 변화에 따른 Mg2Si 미세조직의 생성 유무를 확인하는 실험을 실시하였다.Next, an experiment was conducted to determine whether the Mg 2 Si microstructure was generated according to the change in the Mg content.

도 3은 비교예 및 본 발명의 실시예에 따른 미세조직을 보여주는 사진이다.3 is a photograph showing a microstructure according to a comparative example and an embodiment of the present invention.

Mg의 함량 변화에 따른 Mg2Si 미세조직의 생성 유무를 확인하기 위하여 중량%로, Si: 8.5%, Fe: 0.5%, Mn: 0.1%, 나머지 Al 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 알루미늄 합금을 준비하되, 이때 Mg의 함량을 각각 1.5%, 3.0% 및 4.5%로 변경한 알루미늄 합금을 준비한 다음, 알루미늄 합금을 이용하여 본 발명의 알루미늄 합금 제조방법에 따라 제조된 시편의 미세조직을 관찰하였다.Prepare an aluminum alloy containing Al and other unavoidable impurities in weight %, Si: 8.5%, Fe: 0.5%, Mn: 0.1%, remaining Al and other unavoidable impurities to check whether Mg 2 Si microstructure is generated according to the change in the Mg content However, at this time, an aluminum alloy in which the Mg content was changed to 1.5%, 3.0%, and 4.5%, respectively, was prepared, and then the microstructure of the specimen prepared according to the aluminum alloy manufacturing method of the present invention using the aluminum alloy was observed.

도 3에서 알 수 있듯이, 내식성 강화 인자인 Mg2Si 미세조직은 Mg이 1.5% 함유된 시편에서는 관찰되지 않았다. 그리고 Mg이 3.0% 함유된 시편에서는 Mg2Si 미세조직이 생성되기 시작했으며, Mg이 4.5% 함유된 시편에서는 Mg2Si 미세조직이 상당량 생성된 것을 확인할 수 있었다.As can be seen from FIG. 3 , the Mg 2 Si microstructure, which is a corrosion resistance strengthening factor, was not observed in the specimen containing 1.5% Mg. And Mg 2 Si microstructure started to be generated in the specimen containing 3.0% Mg , and it was confirmed that the Mg 2 Si microstructure was generated in a significant amount in the specimen containing 4.5% Mg.

다음으로, Mg의 함량 변화에 따른 내식성 향상 효과를 확인하는 실험을 실시하였다.Next, an experiment was conducted to confirm the effect of improving the corrosion resistance according to the change in the Mg content.

도 4는 비교예 및 본 발명의 실시예에 따른 시편의 미세조직을 보여주는 사진이다.4 is a photograph showing the microstructure of a specimen according to a comparative example and an embodiment of the present invention.

Mg의 함량 변화에 따른 내식성 향상 효과를 확인하기 위하여 Si: 8.5%, Fe: 0.5%, Mn: 0.1%, 나머지 Al 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 알루미늄 합금을 준비하되, 이때 Mg의 함량을 각각 3.0% 및 4.5%로 변경한 알루미늄 합금을 준비하고, 알루미늄 합금을 이용하여 본 발명의 알루미늄 합금 제조방법에 따라 제조된 시편에 대하여 염수분무시험을 실시하였고, 그 결과를 도 4에 나타내었다.In order to confirm the effect of improving corrosion resistance according to the change in the Mg content, prepare an aluminum alloy containing Si: 8.5%, Fe: 0.5%, Mn: 0.1%, the remaining Al and other unavoidable impurities, in which case the Mg content was set to 3.0 % and 4.5% were prepared, and a salt spray test was performed on a specimen prepared according to the aluminum alloy manufacturing method of the present invention using the aluminum alloy, and the results are shown in FIG. 4 .

염수분무시험은 준비된 ASTM SUBSIZE 다이캐스팅 인장시편을 마련한 다음 Nacl 5%의 염수를 이용하여 염수분무시험(KS D 9502)에 따라 실시하였다. 이때 시간 0hr, 48hr, 96hr로 구분하여 관찰하였다.The salt spray test was performed according to the salt spray test (KS D 9502) using the prepared ASTM SUBSIZE die-casting tensile specimen and then using 5% NaCl salt water. At this time, it was observed by dividing the time into 0hr, 48hr, and 96hr.

도 4에서 확인할 수 있듯이, Mg의 함량이 3.0%인 시편의 경우 내식성이 비교적 양호한 것으로 관찰되었지만, 0hr의 시편에 비하여 48hr 및 96hr의 시편에서 확인할 수 있듯이, 시간의 경과에 따라 시편의 표면에 부식이 조금씩 발생한 것을 확인할 수 있었다.As can be seen in Figure 4, the corrosion resistance was observed to be relatively good in the case of the specimen having a Mg content of 3.0%, but as can be seen in the specimens of 48 hr and 96 hr compared to the specimen of 0 hr, corrosion on the surface of the specimen over time I could see that this happened little by little.

반면에, Mg의 함량이 4.5%인 시편의 경우 내식성이 매우 우수한 것으로 관찰되었다. 특히, 0hr의 시편과 비교하여도 48hr 및 96hr의 시편에서 확인할 수 있듯이, 시간의 경과하더라도 시편의 표면에 부식이 발생하지 않은 것을 확인할 수 있었다.On the other hand, in the case of a specimen having a Mg content of 4.5%, it was observed that the corrosion resistance was very good. In particular, as can be seen in the specimens of 48 hr and 96 hr even compared to the specimen of 0 hr, it was confirmed that corrosion did not occur on the surface of the specimen even with the passage of time.

이러한 결과는 Mg2Si 미세조직의 양에 따라 내부식성에 현저한 차이가 있다는 것을 유추할 수 있다.These results can be inferred that there is a significant difference in corrosion resistance depending on the amount of Mg 2 Si microstructure.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings and the above-described preferred embodiments, the present invention is not limited thereto, and is defined by the following claims. Accordingly, those of ordinary skill in the art can variously change and modify the present invention within the scope without departing from the spirit of the claims to be described later.

Claims (16)

중량%로, Si: 7.8 ~ 10.5%, Mg: 3.6 ~ 5.5%, Fe: 0.3 ~ 1.0%, Mn: 0.1 ~ 1.0%, 나머지 Al 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 다이캐스팅용 알루미늄 합금.
By weight%, Si: 7.8 to 10.5%, Mg: 3.6 to 5.5%, Fe: 0.3 to 1.0%, Mn: 0.1 to 1.0%, the remaining Al and other unavoidable impurities.
청구항 1에 있어서,
상기 알루미늄 합금은 Be: 0.002 ~ 0.02%를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅용 알루미늄 합금.
The method according to claim 1,
The aluminum alloy is Be: Aluminum alloy for die casting, characterized in that it further contains 0.002 to 0.02%.
청구항 1에 있어서,
상기 알루미늄 합금은 Si: 8.0 ~ 10.5%인 것을 특징으로 하는 타이캐스팅용 알루미늄 합금.
The method according to claim 1,
The aluminum alloy is an aluminum alloy for tie-casting, characterized in that Si: 8.0 to 10.5%.
청구항 1에 있어서,
상기 알루미늄 합금은 Si/Mg의 비율이 1.5 이상, 3.0 미만인 것을 특징으로 하는 다이캐스팅용 알루미늄 합금.
The method according to claim 1,
The aluminum alloy is an aluminum alloy for die casting, characterized in that the ratio of Si / Mg is 1.5 or more and less than 3.0.
청구항 1에 있어서,
상기 알루미늄 합금에 함유되는 불순물 중 Cu, Zn 및 Ni은 그 총 함량이 0.2% 이하인 것을 특징으로 하는 다이캐스팅용 알루미늄 합금.
The method according to claim 1,
Among the impurities contained in the aluminum alloy, Cu, Zn and Ni are aluminum alloy for die casting, characterized in that the total content is 0.2% or less.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 알루미늄 합금은 항복강도가 260MPa 이상인 것을 특징으로 하는 다이캐스팅용 알루미늄 합금.
The method according to claim 1 or 2,
The aluminum alloy is an aluminum alloy for die casting, characterized in that the yield strength is 260 MPa or more.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 알루미늄 합금은 인장강도가 320MPa 이상인 것을 특징으로 하는 다이캐스팅용 알루미늄 합금.
The method according to claim 1 or 2,
The aluminum alloy is an aluminum alloy for die casting, characterized in that the tensile strength is 320 MPa or more.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 알루미늄 합금은 연신율이 2.0 ~ 3.0%인 것을 특징으로 하는 다이캐스팅용 알루미늄 합금.
The method according to claim 1 or 2,
The aluminum alloy is an aluminum alloy for die casting, characterized in that the elongation is 2.0 to 3.0%.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 알루미늄 합금은 열전도도가 135 w/m.K 이상인 것을 특징으로 하는 다이캐스팅용 알루미늄 합금.
The method according to claim 1 or 2,
The aluminum alloy is an aluminum alloy for die casting, characterized in that the thermal conductivity is 135 w / mK or more.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 알루미늄 합금은 전기전도도가 30%IACS 이상인 것을 특징으로 하는 다이캐스팅용 알루미늄 합금.
The method according to claim 1 or 2,
The aluminum alloy is an aluminum alloy for die casting, characterized in that the electrical conductivity is 30% IACS or more.
Al 또는 Al 스크랩을 용해시켜서 Al 용융물을 준비하는 Al 용융물 준비단계와;
준비된 Al 용융물을 승온시키는 1차 승온단계와;
승온된 Al 용융물에 Si의 함량을 7.8 ~ 10.5%로 조절하여 1차 합금용융물을 준비하는 1차 합금화단계와;
1차 합금용융물을 승온시키는 2차 승온단계와;
승온된 1차 합금용융물에 Fe의 함량을 0.3 ~ 1.0%로 조절하고, Mn의 함량을 0.1 ~ 1.0%로 조절하여 2차 합금용융물을 준비하는 2차 합금화단계와;
2차 합금용융물을 감온시키는 감온단계와;
감온된 2차 합금용융물에 Mg의 함량을 3.6 ~ 5.5%로 조절하여 3차 합금용융물을 준비하는 3차 합금화단계를 포함하는 알루미늄 합금 주조물 제조방법.
An Al melt preparation step of preparing an Al melt by dissolving Al or Al scrap;
A first temperature raising step of raising the temperature of the prepared Al melt;
a first alloying step of preparing a first alloy melt by adjusting the content of Si in the heated Al melt to 7.8 to 10.5%;
a second temperature raising step of raising the temperature of the first alloy melt;
A secondary alloying step of preparing a secondary alloy melt by adjusting the content of Fe to 0.3 to 1.0% in the heated primary alloy melt, and adjusting the content of Mn to 0.1 to 1.0%;
a temperature reduction step of reducing the temperature of the secondary alloy melt;
A method for manufacturing an aluminum alloy casting comprising a tertiary alloying step of preparing a tertiary alloy melt by adjusting the content of Mg to 3.6 to 5.5% in the reduced temperature secondary alloy melt.
청구항 11에 있어서,
상기 1차 합금화단계에서, Si의 함량을 8.0 ~ 10.5%로 조절하여 1차 합금용융물을 준비하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금 주조물 제조방법.
12. The method of claim 11,
In the first alloying step, the aluminum alloy casting manufacturing method, characterized in that by adjusting the content of Si to 8.0 ~ 10.5% to prepare a primary alloy melt.
청구항 11에 있어서,
상기 2차 합금화단계에서, 승온된 1차 합금용융물에 Be: 0.002 ~ 0.02%를 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금 주조물 제조방법.
12. The method of claim 11,
In the secondary alloying step, Be: 0.002 to 0.02% of the heated primary alloy molten material is further added to the aluminum alloy casting manufacturing method.
청구항 11에 있어서,
상기 1차 승온단계는 Al 용융물을 800 ~ 850℃로 승온시키고,
상기 2차 승온단계는 1차 합금용융물을 900 ~ 950℃로 승온시키며,
상기 감온단계는 2차 합금용융물을 700 ~ 750℃로 감온시키는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅용 알루미늄 합금의 제조방법.
12. The method of claim 11,
The first temperature raising step is to raise the temperature of the Al melt to 800 ~ 850 ℃,
The second temperature raising step raises the temperature of the primary alloy melt to 900 ~ 950 ℃,
The temperature reduction step is a method of manufacturing an aluminum alloy for die casting, characterized in that the temperature of the secondary alloy melt to 700 ~ 750 ℃.
청구항 11에 있어서,
3차 합금용융물을 금형에 주입하여 알루미늄 합금 주조물을 제조하는 주조단계를 더 포함하는 다이캐스팅용 알루미늄 합금의 제조방법.
12. The method of claim 11,
Method of manufacturing an aluminum alloy for die casting further comprising a casting step of manufacturing an aluminum alloy casting by injecting a tertiary alloy melt into a mold.
청구항 15에 있어서,
상기 주조단계는 3차 합금용융물을 680 ~ 750℃로 다이캐스팅용 몰드에 주입하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅용 알루미늄 합금의 제조방법.
16. The method of claim 15,
The casting step is a method of manufacturing an aluminum alloy for die casting, characterized in that by injecting the tertiary alloy melt into the die casting mold at 680 ~ 750 ℃.
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