KR20210080908A

KR20210080908A - 알루미늄 합금의 제조방법 및 알루미늄 합금

Info

Publication number: KR20210080908A
Application number: KR1020190172978A
Authority: KR
Inventors: 김진관
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2019-12-23
Publication date: 2021-07-01
Also published as: CN113088767A; US20210189525A1; CN113088767B

Abstract

본 발명은 Zr을 0.1~0.3 wt% 포함하는 알루미늄 합금으로 주조된 주조품을 용체화 처리하는 단계, 상기 주조품을 용체화 처리 후 30℃ 이하의 온도에서 급랭하는 단계 및 상기 주조품을 급랭한 후 시효처리하는 단계를 포함하는 알루미늄 합금 제조방법으로서, 본 발명에 의하면, 우수한 고온 물성과, 성능 및 연비에서 유리한 고열전도도를 가짐으로써 고출력 엔진에 사용이 가능하다.

Description

알루미늄 합금의 제조방법 및 알루미늄 합금{MANUFACTURING METHOD OF AN ALUMINUM ALLOYAND THE ALUMINUM ALLOY}

본 발명은 알루미늄 합금을 제조하는 방법 및 그 알루미늄 합금에 관한 것으로서, 특히 고출력 엔진에 적용되는 부품을 위한 알루미늄 합금에 관한 것이다.

고성능 차량의 개발 및 생산은 운전의 재미를 추구하는 소비자들에게 크게 어필될 수 있으며, 일반 소비자들에게 또한 자동차 제조사의 기술력을 어필하는 효과가 있다.

그러한 고성능 차량에는 필연적으로 고출력 엔진이 필요한데, 엔진의 출력이 높아지면 소재에 가해지는 물리적, 열적 부하가 증가하게 된다.

종래의 고성능 차량용 실린더헤드 주조에 사용되는 합금의 성분은 다음과 같고, 도 2와 같은 열처리에 의해 제조된다.

성분	Cu(wt%)	Si(wt%)	Mg(wt%)	Fe(wt%)	Mn(wt%)	Ti(wt%)	Al
AC4CH	0.2 이하	6.5~7.5	0.35~0.45	0.2 이하	0.03~0.1	0.05~0.2	REM.

합금의 주요 강화 원소는 Mg 및 Si이며, Si는 주조성 및 강도에 영향을 주는 원소이며, Mg에 의해 열처리 후 Mg₂Si 석출상 생성을 통해 강도가 향상된다.

즉, 합금의 용체화 처리를 통해 Si, Mg 원소가 Al 기지에 균등하게 녹아 들어가며 시효처리 과정을 통해 Mg₂Si 화합물이 생성되어 강도가 증가하게 된다.

그러나, 이러한 통상의 가솔린 엔진의 실린더헤드용 알루미늄 소재의 내구 한계 온도는 200℃ 정도인데, 고출력 엔진의 시험 결과 실린더헤드의 온도는 250℃~300℃까지 올라갔으며, 따라서 기존의 소재에 의하면 극복 불가능한 내구파손 문제가 발생하게 된다.

즉, 고출력 엔진 내구 시험 중 고온 환경에 노출됨으로 인해 계획된 내구 시험 시간의 1/10을 넘기지 못하고 파손이 되었다. 따라서, 종래의 합금 성분에 의해서는 고출력 엔진의 가혹한 환경을 버티지 못하는 것을 알 수가 있다.

이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

한국등록특허공보 제1786344호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 우수한 고온 물성과, 성능 및 연비에서 유리한 고열전도도를 가짐으로써 고출력 엔진에 사용 가능한 알루미늄 합금의 제조방법 및 그 알루미늄 합금을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 관점에 의한 알루미늄 합금의 제조방법은, Zr을 0.1~0.3 wt% 포함하는 알루미늄 합금으로 주조된 주조품을 용체화 처리하는 단계, 상기 주조품을 용체화 처리 후 30℃ 이하의 온도에서 급랭하는 단계 및 상기 주조품을 급랭한 후 시효처리하는 단계를 포함한다.

그리고, 상기 용체화 처리하는 단계는 520℃~560℃의 범위에서 4시간~48시간 열처리하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 시효처리하는 단계는 1차 시효처리 단계 및 상기 1차 시효처리 단계 후 2차 시효처리 단계를 포함하여 2단으로 처리하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 1차 시효처리 단계는 165℃~195℃의 범위에서 4시간~48시간 열처리하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 2차 시효처리 단계는200℃~225℃의 범위에서 3시간~7시간 열처리하는 것을 특징으로 한다.

다음, 본 발명의 다른 일 관점에 의한 알루미늄 합금 제조방법은, Zr을 0.1~0.3 wt% 포함하는 알루미늄 합금으로 주조된 주조품을 용체화 처리하는 단계, 상기 주조품을 용체화 처리 후 급랭하는 단계 및 상기 주조품을 급랭한 후 시효처리하는 단계를 포함하고, 상기 시효처리하는 단계는 1차 시효처리 단계 및 상기 1차 시효처리 단계 후 2차 시효처리 단계를 포함하여 2단으로 처리하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 2차 시효처리 단계는200℃~225℃의 범위에서 3시간~7시간 열처리하는 것을 특징으로 한다.

다음으로, 본 발명의 일 관점에 의한 알루미늄 합금은, Al을 기재로 하고, Si 6.5~7.5 wt%, Mg 0.35~0.45 wt% 및 Zr을 0.1~0.3 wt% 포함한다.

나아가, Cu 0.2 wt% 이하를 더 포함할 수 있다.

그리고, Al3Zr 석출 강화상이 생성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 우수한 고온 물성과, 성능 및 연비에서 유리한 고열전도도를 가짐으로써 고출력 엔진에 사용 가능한 실린더헤드용 알루미늄 합금을 제조할 수 있다.

보다 구체적으로는, 기존 소재 대비 상온에서 신율 50%, 열전도도 10% 향상되는 효과가 있다. 상온에서 강도 물성은 다소 떨어지나(경도 HB93 → HB 78), 실제로 엔진이 구동되는 고온에서의 강도 물성은 기존 대비 항복강도는 11%, 인장강도는 17% 향상되었다. 종합적으로는 신율, 항복, 인장강도 증가로 고온 피로강도는 30% 이상 증가하는 효과가 있다. 또한 실린더헤드의 열전도도가 10% 향상되는 경우, 토크(Torque) 증대에 따라 성능이 향상되는 효과가 있으며, 노킹 저감을 통한 연비 향상에도 도움이 된다.

추가적으로 잔류응력을 저감하기 위해 80도 이상의 온도에서 급랭하는 현행 공정은 물을 고온으로 유지하는 비용 및 과도한 물 증발에 따른 비용이 발생하는 반면, 본 발명은 30도 이하 온도에서 급랭하는 바, 기존 대비 원가가 절감될 것으로 예상된다.

도 1은 종래 합금의 열처리 과정을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 실린더헤드용 합금의 열처리 과정을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명 합금에서 침상 Zr 정출물이 나타나는 것을 나타낸 것이다.
도 4는 종래 합금의 급랭 방식에 의한 실린더 헤드 잔류응력 측정 결과를 도시한 것이다.
도 5a는 본 발명 합금의 80℃ 급랭시 정출상을 나타낸 것이며, 도 5b는 본 발명 합금의 30℃ 급랭시 정출상을 나타낸 것이다.
도 6a 및 도 6b는 Zr 첨가에 따른 열역학 시뮬레이션 결과를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명 합금의 열처리에 의한 석출상을 나타낸 것이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지의 기술이나 반복적인 설명은 그 설명을 줄이거나 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 실린더헤드용 합금의 열처리 과정을 도시한 것이다.

도 2를 참조하며, 본 발명의 일 실시예에 의한 알루미늄 합금 제조방법 및 알루미늄 합금을 설명하기로 한다.

본 발명은 고출력 엔진의 물리적, 열적 부하를 견디기 위한 고온 물성 및 고열전도도를 실현할 수 있는 실린더헤드용 합금의 조성 및 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 의한 알루미늄 합금의 조성을 종래 기술에 의한 합금의 조성과 비교 정리하면 다음 표와 같으며, 도 1과 달리 도 2와 같은 T6 열처리에 의해 제조된다.

성분	Cu(wt%)	Si(wt%)	Mg(wt%)	Zr(wt%)	Al
종래 기술 (AC4CH)	0.2 이하	6.5~7.5	0.35~0.45	-	REM.
본 발명 (AC4CH-Zr)	0.2 이하	6.5~7.5	0.35~0.45	0.1~0.3	REM.

본 발명에 의한 알루미늄 합금은 Zr을 0.1~0.3 wt% 포함한다.

Zr 함량이 0.3 wt%를 초과하면 조대한 침상 Zr 관련 정출상이 나타나기 시작하며 물성에 악영향을 주기 때문에 Zr 함량은 0.1~0.3 wt%로 제한된다.

추가적으로, Sr, Mn, Ti 등이 더 포함될 수 있다.

본 발명의 알루미늄 합금은 위와 같은 조성으로 구성되며, 그 합금으로 주조된 실린더헤드를 열처리하여 물성을 확보한다. 특히 고온 물성이 요구되는 실린더헤드를 일 예로 들 수 있으나, 실린더헤드 외에 이와 유사한 요구 물성을 가지는 부품에 적용 가능하다.

열처리는 용체화 처리 단계, 급랭(quenching) 단계, 1차 시효처리 단계 및 2차 시효처리 단계를 포함하여 처리된다.

용체화 처리는 520℃~560℃의 범위에서 4시간~48시간 처리된다. 도시상에는 바람직한 일 예로서 535℃/6시간 처리하는 것을 도시하였다.

다음, 급랭 단계는 종래와 달리 30℃ 이하의 온도에서 실시한다.

그리고, 1차 시효처리 단계는 165℃~195℃의 범위에서 4시간~48시간 처리된다. 도시상에는 바람직한 일 예로서 180℃/6시간 처리하는 것을 도시하였다.

다음, 본 발명은 종래와 달리 2차 시효처리 단계가 추가된다. 즉, 200℃~225℃의 범위에서 3~7시간 시효처리되고, 도시상에는 바람직한 일 예로서 215℃/6시간 처리하는 것을 도시하였다.

본 발명의 AC4CH-Zr 합금은 시효 과정에서 Al₃Zr 석출 강화상이 생성되며, 효과적인 석출상 생성 온도는 기존의 Mg₂Si 강화 석출상 생성온도보다 높은 200℃ 이상이므로 추가 시효처리를 실시하는 것이다.

한편, 0.3 wt% 이하의 Zr 조성에서도 미세한 침상 Al₃Zr 정출상이 생성되며 이는 물성 저하의 요인이 된다. 본 발명은 이를 방지하고자 용체화처리 후 30℃ 이하의 온도에서 급랭을 실시한다.

본 발명 합금 조성에서 Zr의 함량에 따른 물성에 대한 시험 결과를 표 3 및 표 4에 정리하였다.

용체화처리 535℃/6시간 + 시효처리 180℃/6시간
합금 성분	AC4CH 합금	+Zr 0.007wt%	+Zr 0.02wt%	+Zr 0.05wt%	+Zr 0.1wt%	+Zr 0.15wt%
경도(HB)	94.5	92.5	90	90.5	86	84
신율(%)	5.5	4.14	4.11	4.6	8.8	8.31
항복강도(MPa)	236	222	229	235	210	210
인장강도(MPa)	293	284	289	289	272	271

용체화처리 535℃/6시간 + 시효처리 170℃/6시간
합금 성분	AC4CH 합금	+Zr 0.15wt%	+Zr 0.3wt%	+Zr 1.0wt%
경도(HB)	99	99	99	94
신율(%)	3.11	6.46	6.13	0.68
항복강도(MPa)	244	248	249	232
인장강도(MPa)	288	302	300	240

표 3에서 참조되는 바와 같이, Zr이 0.1wt% 이상 첨가되면 연신율이 큰 폭으로 증가한다. 그러나, 신율에 반비례하여 상온에서 경도, 항복강도, 인장강도가 하락하는 현상을 확인할 수 있다.

그리고, 상온 물성 저하를 방지하기 위해 시효처리 조건을 바꾸면 신율 증가폭이 작아지는 대신, 강도 특성이 증가하는 효과를 보인다.

그러나, Zr 함량이 0.3wt%를 초과하면 도 3에서와 같이 조대한 Zr 관련 침상 정출상이 나타나기 시작하여 물성에 악영향을 주게 된다. 따라서, Zr 첨가량은 0.1wt%~0.3wt%인 것이 바람직하다.

도 2의 본 발명에 의한 열처리 적용시 Zr 성분별 물성 평가 결과는 다음 표 5와 같다.

합금 성분	AC4CH	+Zr 0.05wt%	+Zr 0.1wt%	+Zr 0.15wt%	+Zr 0.3wt%	+Zr 0.5wt%	+Zr 1.0wt%
신율(%)	6.3	6.7	8.6	9.2	8.8	3.3	0.68
상온 인장강도(MPa)	273	269	268	270	267	254	190
고온 인장강도(MPa, 250℃)	125	128	141	144	145	121	115

다음, 급랭 처리 온도에 대해 보다 살펴본다.

종래 실린더헤드용 합금의 열처리 과정에서 급랭 온도는 80℃ 이상으로 관리되는 것이 필수적이었다. 실린더헤드는 내부 구조가 복잡하기 때문에 부위별 냉각 속도에 따른 잔류응력이 쉽게 발생하게 된다. 실제로 실린더헤드 개발시 잔류응력에 따른 내구 파손 문제가 발생하여 급랭 열처리 조건을 도 4에서 알 수 있듯이 수냉에서 공냉으로 변경하여야만 하였다.

그러나, 본 발명 합금의 경우 80℃ 이상에서 급랭하는 경우 도 5a에서 확인되는 바와 같이 미세한 침상 Zr상이 정출된다. 이 경우 0.3% 이상의 Zr 첨가시 조대한 정출상과는 다르게 물성 저하는 크지 않으나, 물성 향상 효과는 떨어지게 된다.

그러나, 본 발명의 열처리 방법과 같이 30℃ 이하에서 급랭하게 되면, 도 5b와 같이 Zr 관련 정출상이 미세해지고 모양이 침상에서 구상으로 변하며, 그에 따른 물성 향상이 가능하게 된다.

T6 열처리시 Zr 정출상 변화에 따른 물성 변화는 다음 표 6에서 참고할 수 있다.

정출상의 형상	상온 항복강도	상온 인장강도	신율
침상	244	289	4.4
구상	247	301	6.2

정출상은 Al 용탕이 냉각될 때 고용 한계를 넘어 용해되지 못하고 있던 입자들이 Al 기지 내에 남아 있을 때 이를 정출상이라고 한다. 일반적으로 광학 현미경 및 SEM을 이용한 조직 분석 시 관찰 가능하다. 도 6a 및 도 6b의 Jmatpro 열역학 시뮬레이션 결과, Zr이 0.05wt% 첨가되어 있는 경우 476℃ 이하에서 Zr 고용이 한계치에 이르러 Zr 관련상이 정출되기 시작한다. 즉, Zr이 0.05wt% 첨가된 경우 일반적으로 주조가 이루어지는 온도인 650 ℃ 이상에서 Zr 관련상이 정출되지 않는다. 반면 0.25wt%의 Zr을 포함한 경우 649 ℃ 에서 Zr의 고용이 한계에 이르고, 냉각 과정에서 정출상이 남아있을 가능성이 충분하다. 이 정출상은 물리적으로 전위의 이동을 방해함으로써 소재를 강화하는 효과를 보이지만, 침상의 정출물이 형성되는 경우 응력 집중점으로 작용하여 오히려 소재 물성을 약화시키기도 한다.

석출상은 Al 용탕 내 용해되어 있던 입자가 급랭으로 인해 과포화 고용체 상태로 존재하다가 추후 열처리에 의해 고체 내로 용해되어 나올 때 생기는 상을 말한다. 정출상이 응고 중 생기는 상이라면 석출상은 열처리 과정(용체화처리+시효처리)에서 형성된다. 일반적인 조직관찰에서 볼 수 없을 정도로 미세하며 도 7에서 참조되는 바와 같이 TEM 관찰을 통해 확인할 수가 있다.

나아가, 본 발명은 30℃ 이하 급랭 이후 1차 시효처리 후 2차 시효처리에 의해 열처리한다.

Zr의 최적 조성에도 불구하고 종래와 같은 1차 시효처리에만 의할 경우 원하는 물성, 즉 고신율, 고열전도도 및 고온 내구성을 동시에 만족시키지 못함을 알 수 있었다.

이는 Zr 침상 조직 정출 및 Zr 관련 석출 강화상 미생성에 따른 문제였다. 기존 AC4CH 합금의 강화상인 Mg₂Si 석출상은 180도에서 6시간 시효 처리했을 때 최적의 석출강화 효과를 나타내지만, Zr 관련 석출상인 Al₃Zr은 좀 더 높은 온도에서 기지 내로 석출되어 강화 효과를 발휘한다. 그래서 160℃~195℃에서 4시간~24시간 시효함으로써 Mg₂Si 석출상을 기지 내 분포시킨 다음, 2차의 추가적인 시효처리를 진행하였다. Mg₂Si 석출상은 200℃ 이상의 고온에 노출되면 강화상의 효과를 잃기 시작하기 때문에 고온 강화상인 Al₃Zr 석출상을 얻으면서도 Mg₂Si 석출상의 효과 저하를 최소화하는 추가 시효 온도와 시간이 필요하다.

강화상들의 효과는 물성 측정을 통해 시험하였고, 표 7은 그 시험 결과를 정리한 것이다. 표 7의 시험 결과는 535℃, 6시간의 용체화, 30℃의 급랭, 180℃, 6시간의 1차 시효 조건 하에서 200℃~225℃, 3시간~7시간의 범위 내의 2차 시효 조건을 달리하여 진행한 결과로서, 특히 215℃에서 6시간 추가시효의 결과와 같이 Mg₂Si 강화 효과 손실로 인해 상온 강도 특성은 다소 떨어지지만 고온 강화상으로 작용하는 Al₃Zr의 효과로 고온에서는 오히려 강도 특성이 좋아짐을 알 수 있었다.

또한, 2차 시효 공정을 시행하면 상온 급랭 공정에서 발생한 잔류응력을 해소하는 효과가 있으며 상온에서 강도가 떨어지는만큼 고신율 및 고열전도도를 얻을 수가 있다.

2차시효 온도(℃)	2차시효 시간(H)	경도(HB)	상온 항복강도(MPa)	상온 인장강도(MPa)	고온 항복강도(MPa)	고온 인장강도(MPa)	신율(%)	열전도도(W/m·K)
0	0	99~102	247	301	116	125	6.2	155
180	6	100	247	296	111	120	6.1	154
180	12	96	244	297	117	122	6.6	156
180	24	92	236	276	119	127	6.8	157
215	3	81~87	229	275	126	141	8.4	167
215	6	79~86	229	272	128	146	9.3	169
245	6	55~65	110	149	97	109	12	159

이상에서 살펴본 바와 같이, Zr을 범위 내 포함하는 본 발명 합금의 경우에는 표 7의 예시와 같이 상온 인장강도 272MPa, 고온 인장강도 146MPa 수준을 나타낼 수 있으나, 다음 표 8과 같이 각각의 열처리 조건을 만족하지 못하는 경우에는 목표에 미치지 못하는 물성이 나타남을 알 수가 있으며, 따라서 표 9와 같은 최적의 열처리 조건을 도출할 수 있다.

공정	공정 불만족 조건		결과(단위 MPa)	비고
용체화 처리	온도	최소값	상온 인장강도:189	공정온도:505℃
	온도	최대값	부품 형상/치수 손상	공정온도:570℃
	시간	최소값	상온 인장강도:194	시간:3hrs
	시간	최대값	부품 형상/치수 손상	시간:50hrs
급랭	30℃ 초과		침상 Zr 정출상에 의한 물성저하 발생	표 6 참고
1차 시효	온도	최소값	상온 인장강도:217	공정온도:155℃
	온도	최대값	상온 인장강도:166	공정온도:200℃
	시간	최소값	상온 인장강도:216	시간:3.5hrs
	시간	최대값	상온 인장강도:223	시간:60hrs
2차 시효	온도	최소값	상온 인장강도:277	공정온도:195℃ 잔류응력문제 밟생 예상됨
	온도	최대값	상온 인장강도:149	공정온도:245℃
	시간	최소값	상온 인장강도:275	시간:3hrs 미만 잔류응력문제 발생 예상됨
	시간	최대값	상온 인장강도:164	시간:8hrs

공정	온도(℃)		시간(H)		열처리 조건의 임계적 의의
공정	최소	최대	최소	최대	열처리 조건의 임계적 의의
용체화처리	520	560	4	48	강화원소 Al 기재 내 용해
급랭	-	30	-	-	Al₃Zr 정출상 구상화
1차시효	165	195	4	24	Mg₂Si 석출상 생성
2차시효	200	225	3	7	Al₃Zr 석출상 생성

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 합금은 다음 표 10에 예시된 바와 같이 다음과 같은 효과를 발휘할 수가 있다.

즉, 기존 소재 대비 상온에서 신율 50%, 열전도도 10% 향상되는 효과가 있다. 상온에서 강도 물성은 다소 떨어지나(경도 HB93 → HB 78), 실제로 엔진이 구동되는 고온에서의 강도 물성은 기존 대비 항복강도는 11%, 인장강도는 17% 향상되었다. 종합적으로는 신율, 항복, 인장강도 증가로 고온 피로강도는 30% 이상 증가하는 효과가 있다. 또한 실린더헤드의 열전도도가 10% 향상되는 경우, 토크(Torque) 증대에 따라 성능이 향상되는 효과가 있으며, 노킹 저감을 통한 연비 향상에도 도움이 된다.

	종래기술 합금	본 발명 합금
합금계	AC4CH
첨가원소	없음	0.2% Zr
열처리	용체화처리 535℃/6시간 +시효처리 180℃/6시간	용체화처리 535℃/6시간 +시효처리 180℃/6시간 +시효처리 215℃/6시간
상온경도	HB 93	HB 78
항복강도(@250℃)	115 MPa	128 MPa(11%↑)
인장강도(@250℃)	125 MPa	146 MPa(17%↑)
신율(상온)	5.5%	9.30%(50%↑)
열전도도	154W/m·K	169W/m·K(10%↑)

이상과 같은 본 발명은 예시된 도면을 참조하여 설명되었지만, 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

Claims

Zr을 0.1~0.3 wt% 포함하는 알루미늄 합금으로 주조된 주조품을 용체화 처리하는 단계;
상기 주조품을 용체화 처리 후 30℃ 이하의 온도에서 급랭하는 단계; 및
상기 주조품을 급랭한 후 시효처리하는 단계를 포함하는,
알루미늄 합금 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 용체화 처리하는 단계는 520℃~560℃의 범위에서 4시간~48시간 열처리하는 것을 특징으로 하는,
알루미늄 합금 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 시효처리하는 단계는 1차 시효처리 단계 및 상기 1차 시효처리 단계 후 2차 시효처리 단계를 포함하여 2단으로 처리하는 것을 특징으로 하는,
알루미늄 합금 제조방법.
청구항 3에 있어서,
상기 1차 시효처리 단계는 165℃~195℃의 범위에서 4시간~48시간 열처리하는 것을 특징으로 하는,
알루미늄 합금 제조방법.
청구항 4에 있어서,
상기 2차 시효처리 단계는200℃~225℃의 범위에서 3시간~7시간 열처리하는 것을 특징으로 하는,
알루미늄 합금 제조방법.
Zr을 0.1~0.3 wt% 포함하는 알루미늄 합금으로 주조된 주조품을 용체화 처리하는 단계;
상기 주조품을 용체화 처리 후 급랭하는 단계; 및
상기 주조품을 급랭한 후 시효처리하는 단계를 포함하고,
상기 시효처리하는 단계는 1차 시효처리 단계 및 상기 1차 시효처리 단계 후 2차 시효처리 단계를 포함하여 2단으로 처리하는 것을 특징으로 하는,
알루미늄 합금 제조방법.
청구항 6에 있어서,
상기 1차 시효처리 단계는 165℃~195℃의 범위에서 4시간~48시간 열처리하는 것을 특징으로 하는,
알루미늄 합금 제조방법.
청구항 7에 있어서,
상기 2차 시효처리 단계는200℃~225℃의 범위에서 3시간~7시간 열처리하는 것을 특징으로 하는,
알루미늄 합금 제조방법.
Al을 기재로 하고,
Si 6.5~7.5 wt%;
Mg 0.35~0.45 wt%; 및
Zr을 0.1~0.3 wt% 를 포함하는,
알루미늄 합금.
청구항 9에 있어서,
0.2 wt% 이하의 Cu 를 더 포함하는,
알루미늄 합금.
청구항 9에 있어서,
Al3Zr 석출 강화상이 생성되는 것을 특징으로 하는,
알루미늄 합금.