KR20210125001A - 내식성 알루미늄-실리콘 합금 주조물의 제조 방법, 이러한 내식성 알루미늄-실리콘 합금 주조 및 그 용도 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 양극산화 공정에 의한 금속 표면 제조 분야에 관한 것으로, 내식성 알루미늄-실리콘 합금 주조물의 제조 방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 다단계 양극산화 사이클을 사용하여 실리콘 함량이 높은 양극산화 주조물 알루미늄 부품의 최적화에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 내식성 알루미늄-실리콘 합금 주조물 및 그 용도에 관한 것이다.
Description
본 발명은 양극산화 공정에 의한 금속 표면 제조 분야에 관한 것으로, 내식성 알루미늄-실리콘 합금 주조물의 제조 방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 다단계 양극산화 사이클을 사용하여 실리콘 함량이 높은 양극산화 주조물 알루미늄 부품의 최적화에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 내식성 알루미늄-실리콘 합금 주조물 및 그 용도에 관한 것이다.
최근 알루미늄은 뛰어난 중량 대 강도 비율로 인해 그 어느 때보다 특히 자동차 산업에서 사용 영역으로 새로운 산업을 찾는 경향이 있다. 온실 가스 배출량을 줄이기 위해 경량화하고자 하는 자동차 회사는 알루미늄 합금을 사용하는 경향이 있다. 또한, 경량화는 전기 이동성에 대한 임계 목표들 중 하나로, 이는 전류 배터리들의 용량에 의해 강하게 제한된다. 현재의 배터리 기술로 인한 전기 자동차의 짧은 주행 거리의 단점을 극복하기 위해, 경량화는 이러한 단점을 극복하기 위한 핵심이다.
금속간 화합물(intermetallics)이 풍부한 주조 알루미늄 합금은 특히 자동차 분야에서 철강 부품을 대체하기 위해 가장 많이 사용되는 유형들 중 하나이다. 그러나, 알루미늄은 다른 모든 금속들과 마찬가지로 공격적인 이온들이 존재하면 부식(특히, 피팅 부식(pitting corrosion))되기 쉽다. 금속간 화합물은 산화막 하에서 갈바닉 결합(galvanic couple)으로서 작용하여 피팅 현상(pitting phenomenon)을 개시한다. 따라서, 피팅 및 다른 국부적인 부식 형태는 분리된 구조 및 다양한 화학 조성물을 갖는 합금 원소의 함량으로 인해 주조 합금에 대한 현실적인 문제이다.
알루미늄의 내식성을 향상시키기 위한 가장 효과적이고 일반적인 방법들 중 하나는 알루미늄 상의 산화물층의 두께를 증가시키는 "양극산화(anodic oxidation) 공정" 이 있다. 양극산화(anodizing)은 주로 알루미늄, 마그네슘 및 티타늄에 적용되는 전기화학적 공정이다. 이러한 공정 중에, 베이스 금속(base metal) 상의 고유 산화막의 두께가 증가하여 표면 특성이 향상된다. 양극산화 개념은 양극 전위를 기판에 인가하여 표면의 용해를 촉진하는 것에 의존한다. 그러나, 인가된 전위는 표면상의 기준 전위를 패시베이션(passivation) 쪽으로 이동시켜 산화막이 성장하기에 적합한 환경을 형성한다.
양극산화(anodization)의 가장 큰 문제들 중 하나는 합금 원소와 같은 이물질의 함유량이다. 이들은 알루미늄이 용해되는 동안 공정을 방해하는 경향이 있다. 양극산화 효율 및 품질에 가장 부정적인 영향력을 미치는 합금 원소 중 하나가 실리콘 함량이다. 실리콘은 불활성 및 낮은 전도성 성질로 인해 기판 표면의 배리어(barrier)처럼 작용하여 산화물의 성장을 방해한다. 이러한 문제점은 특히 실리콘이 다이캐스팅 공정에서 주조 안정성을 높이기 위해 첨가되는 고 실리콘 합금에서 특히 강력해진다. 실리콘은 비교적 불활성 성질로 인해 산화알루미늄이 성장하는 것을 방지하여 양극산화막이 없는 영역을 생성하고, 또한 산화막의 두께를 제한한다. 공정이 완료되면, 중앙에 실리콘 2차 상을 갖는 이러한 빈 구역(zone)은 불연속 양극산화막에 음극 구역을 생성하고, 사용 수명 동안 피팅 부식 문제를 향상시킨다.
EP1774067B1은 특히 마그네슘, 마그네슘 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 이들 혼합물의 표면 또는 이러한 금속 재료를 포함하는 표면 또는 표면의 혼합물의 표면에 마이크로-아크 산화 공정에 의한 양극산화 방법 및 조성물을 개시하고 있다. 이 특허는 피팅의 문제 및 균일한 산화막을 얻는 방법을 다루지 않는다.
WO 2017/089687에는 화성 처리제(chemical conversion treatment agent)와 반응에 의해 스트립의 표면에 화성 피막을 형성하는 단계를 포함하는 알루미늄 합금 스트립의 연속 처리 방법이 개시되어 있다. 이 문헌은 추가 비용을 발생시키는 알루미늄 합금의 표면에 코팅체를 형성하기 위해 더 많은 다른 금속들을 교시하고 있다.
L.E. Fratila-Apachitei등(2003)은 상이한 전류 파형(즉, 스퀘어, 램프-스퀘어, 램프-다운 및 램프-다운 스파이크)을 사용하여 Al, AlSiio 및 AlSi10Cu3를 양극산화하는 기술을 개시하고 있다.
이러한 종래 기술 문헌들 중 어느 것도 부식 문제(corrosion issues)로부터 보호할 수 있는 균일한 산화알루미늄 피막을 얻는 방법을 개시하고 있지 않다.
따라서, 내식성이 향상된 알루미늄 합금 기판을 제공하는 것이 본 발명의 제기된 문제이다.
이러한 문제는 청구항 제1항의 특징을 갖는 내식성 알루미늄-실리콘 합금 주조물의 제조 방법 및 청구항 제8항의 특징을 갖는 내식성 알루미늄-실리콘 주조물에 의해 해결된다. 청구항 제17항은 내식성 주조물의 용도를 제공한다. 추가 종속항들은 바람직한 실시예들을 참조한다.
부식 방지층으로서 평균 두께가 4 내지 90㎛인 균일한 산화알루미늄 피막을 갖는 내식성 알루미늄-실리콘 합금 기판이 제공된다. 본 발명의 맥락에서 알루미늄-실리콘 합금은 알루미늄 및 실리콘을 포함하되, 마그네슘, 철, 망간, 티타늄, 구리, 크롬, 아연, 주석, 니켈, 납, 은, 베릴륨, 비스무트, 리튬, 카드뮴, 지르코늄, 바나듐, 스칸듐 및 이들의 조합과 같은 추가 금속을 포함할 수 있다. 또한, 상기 합금은 0.1 중량% 이하의 다른 불순물을 포함할 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 하기 단계들을 갖는 내식성 알루미늄-실리콘 합금 주조물의 제조 방법을 제안한다:
a) 알루미늄-실리콘 합금 주조물을 제공하는 단계; 및
b) 하기 단계를 포함하는 다단계 양극산화 공정으로 알루미늄-실리콘 합금 주조물의 표면에 적어도 부분적으로 부식 방지층을 성장시키는 단계;
b1) 1 내지 40 V의 전압으로 주조물의 표면에서 알루미늄을 산화시키기 위한 제1 예비 양극산화(pre-anodization) 단계;
b2) 20 내지 50 V의 전압으로 주조물의 표면에서 알루미늄 및 실리콘을 산화시키는 제2 양극산화 단계.
공정의 제2 양극산화 단계의 전압은 제1 예비-양극산화 단계의 전압보다 더 높다.
이러한 기술을 사용하면 피막의 두께가 더 두꺼워지고, 종래의 이노다이징(anodizing)에서 산화 반응을 늦추거나 중단시키는 억제제로서 작용하는 실리콘 2차 상(secondary phase)의 활성화로 인해 공정이 최대 80%까지 단축될 수 있다. 이는 이 기술을 사용함으로써 보다 짧은 공정 시간을 유도할 수 있다.
또한, 시일 층(seal layer)과 조합되어 밀도가 높고 더 두꺼운 두께의 피막은 우수한 내식성 뿐만 아니라 제로 스팟(zero spot)이 없어 심미적으로 더 균일한 층을 제공한다. 제로 스팟(zero spot)은 양극산화 후 표면에 산화알루미늄 피막이 없는 알루미늄 합금의 구역(zone)이다. 이러한 스팟들은 알루미늄에 더 적합한 저전압에서 산화되지 않는 실리콘 금속간 화합물(intermetallics)의 알루미늄 합금(aluminum alloy)의 존재로 인해 야기된다.
본 발명의 보다 구체적인 실시예에서, 제1 단계 동안 인가된 전압은 5 내지 30 V, 바람직하게는 10 내지 20V이며, 바람직하게 제1 단계의 지속시간은 2 내지 8 분이다. 제1 단계는 바람직하게는 1 내지 50 ℃, 더욱 바람직하게는 5 내지 30 ℃, 가장 바람직하게는 10 내지 20 ℃의 온도에서 수행된다.
본 발명의 보다 구체적인 실시예에서, 제2 단계 동안 인가된 전압은 25 내지 40 V이며, 바람직하게 제2 단계의 지속시간은 2 내지 20 분이다. 제2 단계는 바람직하게는 1 내지 50 ℃, 더욱 바람직하게는 5 내지 30 ℃, 가장 바람직하게는 10 ~ 20 ℃의 온도에서 수행된다.
본 발명의 보다 구체적인 실시예에서, 이들 2개의 단계는 상이한 유기 첨가제를 갖는 산성 욕조(acidic bath)에서 수행된다. 다시 말해, 유기 첨가제의 차이에도 불구하고, 이 2개의 단계에서 욕조는 동일하게 유지되며, 즉 욕조가 존재하는 용기는 동일하게 유지된다. 산업 라인에서 2개의 상이한 욕조(용기)를 준비할 준비할 필요가 없기 때문에, 본 실시예에 따른 방법은 시간과 비용을 절약한다.
본 발명의 보다 구체적인 실시예에서, 산성 욕조는 황산을 포함하고, 욕조 중의 황산의 농도는 바람직하게는 50 내지 250 g/L, 더욱 바람직하게는 100 내지 200 g/L, 가장 바람직하게는 150 내지 190 g/L이다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 제1 예비-양극산화 단계 전에, 알루미늄 합금이 산에 노출되는 디스머팅(desmuting) 단계가 수행된다. 디스머팅(desmutation)은 알루미늄 자체에 반드시 심각한 공격을 가하지 않고 합금 금속간 종의 공격으로 인해 발생하는 전처리 잔류물(얼룩)을 제거하기 위한 화학 작용이다.
본 발명의 보다 구체적인 실시예에서, 산은 질산, 인산, 황산, 불화물 함유 산성 매질 및 임의의 유기산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되며, 이들의 조합은 과산화수소(hydrogen peroxide) 또는 과황산염(persulfate) 또는 황산철(iron sulfate)과 같은 임의의 촉매에 제한되지 않는다.
본 발명의 보다 구체적인 실시예에서, 디스머팅 단계의 지속시간은 0.1 내지 40 분, 바람직하게는 0.5 내지 20 분, 더욱 바람직하게는 0.8 내지 10 분이다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 디스머팅 단계 전에, 알루미늄 합금을 산과 접촉시키는 단계를 포함하는 산성 전처리 단계가 수행된다. 산성 전처리 단계의 지속시간은 바람직하게는 1 내지 40 분, 더욱 바람직하게는 2 내지 20 분, 가장 바람직하게는 3 내지 10 분이다. 산성 전처리 단계는 바람직하게는 60 내지 120 ℃,더욱 바람직하게는 70 내지 100 ℃, 가장 바람직하게는 80 내지 95 ℃ 의 온도에서 수행된다.
본 발명의 보다 구체적인 실시예에서, 산성 전처리 단계는 6 미만, 바람직하게는 4 미만, 더욱 바람직하게는 2 미만의 pH 에서 수행된다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 산성 전처리 단계 전에, 알루미늄 합금이 세정제(cleaning agent)에 노출되는 탈지(degreasing) 단계가 수행된다. 세정제는 바람직하게는 알칼리성, 산성 또는 용매계 세정제이며, 더욱 바람직하게는 산성계 계 세정제이다. 탈지 단계의 지속시간은 바람직하게는 1 내지 40 분, 더욱 바람직하게는 2 내지 20 분, 가장 바람직하게는 3 내지 15 분이다. 또한, 탈지 단계는 바람직하게는 30 내지 80 ℃, 더욱 바람직하게는 40 내지 70 ℃, 가장 바람직하게는 50 내지 65 ℃의 온도에서 수행된다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 양극산화의 제2 단계 다음에 실링 공정 A), B)및 C) 중 하나 이상을 포함하는 실링 공정이 이루어진다:
A) 양극산화된 알루미늄-실리콘 합금 주조물을 90 내지 100 ℃의 온도의 물 및/또는 하나 이상의 계면활성제에 노출시켜 스머트(smut)를 제거하는 핫 시일(hot seal);
B) 양극산화된 알루미늄-실리콘 합금 주조물을 니켈 아세테이트 또는 마그네슘 아세테이트와 같은 실링 품질을 개선시키는 임의의 유기제 또는 금속염에 노출시키는 매체 온도 시일(medium temperature seal);
C) 하기 단계들을 포함하는 콜드 시일(cold seal):
1. 양극산화된 알루미늄-실리콘 합금 주조물을 니켈염 및/또는 마그네슘염 및/또는 크롬염 및/또는 지르코늄염, 바람직하게는 니켈 플루오라이드(Nickel fluoride) 및/또는 니켈 아세테이트(Nickel acetate) 및/또는 3가 크롬 및/또는 지르코늄염 및/또는 아세트산마그네슘(Magnesium acetate) 및/또는 수산화리튬(Lithium hydroxide), 더욱 바람직하게는 니켈 플루오라이드 및/또는 니켈 아세테이트의 그룹으로부터 선택된 금속염, 및 적어도 하나의 계면활성제에 노출되는 콜드 시일의 제1 단계;
2. 양극산화된 알루미늄-실리콘 합금 주조물을 탈이온수 또는 하나 이상의 계면활성제에 노출시켜 표면에 형성된 임의의 스머트(smut)를 제거하는 제2 단계;를 포함한다
본 발명의 보다 구체적인 실시예에서, 핫 실링의 지속시간은 10 내지 50 분, 바람직하게는 20 내지 40 분, 더욱 바람직하게는 25 내지 35 분이다. 핫 실링은 80 내지 130 ℃, 더욱 바람직하게는 85 내지 120 ℃, 가장 바람직하게는 90 내지 110 ℃의 온도에서 수행되는 것이 바람직하다. 바람직하게, 핫 실링은 4 내지 7, 더욱 바람직하게는 5 내지 6.5의 pH에서 수행된다.
본 발명의 보다 구체적인 실시예에서, 콜드 실링의 제1 단계의 지속시간은 5 내지 40 분, 바람직하게는 10 내지 30 분, 더욱 바람직하게는 15 내지 25 분이다. 콜드 실링의 제1 단계는 바람직하게는 10 내지 50 ℃, 더욱 바람직하게는 15 내지 40 ℃, 가장 바람직하게는 20 내지 30 ℃의 온도에서 수행된다. 콜드 실링의 제1 단계는 5 내지 7, 더욱 바람직하게는 5.5 내지 6.5의 pH 에서 수행된다.
본 발명의 보다 구체적인 실시예에서, 에이징 단계(제 2 단계)의 지속시간은 1 내지 30 분, 바람직하게는 2 내지 20 분, 더욱 바람직하게는 5 내지 15 분이고,상기 에이징 단계는 바람직하게는 50 내지 100 ℃, 더욱 바람직하게는 60 내지 90 ℃, 가장 바람직하게는 65 내지 85 ℃의 온도에서 수행된다
본 발명의 바람직한 실시예에서, 알루미늄 피막 산화물은 하기 단계들 중 하나 하나 이상, 더욱 바람직하게는 모두를 포함하는 다단계 양극산화 공정에 의해 수득된다:
a) 탈지 단계,
b) 산성 전처리 단계,
c) 디스머팅 단계,
d) 1 내지 40 V의 전압으로 주조물의 표면에서 알루미늄을 산화시키는 예비 양극산화 단계,
e) 20 내지 50 V의 전압으로 주조물의 표면에서 알루미늄 및 실리콘을 산화시키는 제2 양극산화 단계로서, 상기 공정의 제2 양극산화 단계의 전압은 제1 예비-양극산화 단계의 전압보다 높고,
f) 콜드 실링 단계, 및
g) 에이징(aging) 단계.
또한, 부식 방지층으로서 평균 두께가 4 내지 90 ㎛인 산화알루미늄 피막을 갖는 내식성 알루미늄-실리콘 합금 주조물이 제공된다.
제로 스팟의 백분율은 산화알루미늄 표면의 1cm2를 광학 현미경으로 관찰하여 결정된다. 그 후, 제로 스팟의 표면을 결정하고, 관찰된 전체 표면과 비교하여 제로 스팟의 백분을 얻는다.
또한, 예미-양극산화를 이용하여 일반 전도도를 낮춤으로써, 더 높은 전류 밀도에서 전기적 고장(electrical break down)의 위험도 감소하여 생산성을 증가시키고 재작업 비율을 낮출 수 있다.
본 발명의 보다 구체적인 실시예에서, 산화알루미늄 피막은 1 내지 90 ㎛, 바람직하게는 5 내지 70 ㎛, 더욱 바람직하게는 10 내지 50 ㎛의 평균 두께를 갖는다.
피막 두께는 DIN EN ISO 1463 에 따라 결정된다. 평균 피막 두께는 단면에서 적절한 수의 측정 지점으로 계산된다. 각 측정 지점에 대해, 단면에서 최소 3개의 국부화된 개별 측정 값이 사용되어야 한다.
본 발명의 보다 구체적인 실시예에서, 산화알루미늄 피막은 8:1, 바람직하게는 6:1, 더욱 바람직하게는 4:1의 평균 최고 코팅 두께와 평균 최저 코팅 두께 사이의 비율을 갖는다.
이 비율은 SEM 250X 로 300 ㎛의 단면의 이미지를 촬영하여 계산된다. 그 다음, 코팅 두께가 가장 높은 3개의 지점과 코팅 두께가 가장 낮은 3개의 지점을 결정하고, 그 두께를 측정한다. 이어서, 평균 최고 코팅 두께와 평균 최저 코팅 두께를 계산할 수 있다.
본 발명의 보다 구체적인 실시예에서, 기판의 표면에는 실질적으로 제로 스팟이 없으며, 이는 산화물에 의한 표면의 커버리지가 88% 이상, 바람직하게는 92% 이상, 더욱 바람직하게는 제로 스팟이 완전히 없는 것을 의미하며, 여기서 제로 스폿은 바람직하게는 60 ㎛의 최대 폭을 갖는다
커버리지 및 제로 스팟 측정은 Volkswagen의 표준 TL 212 Issue 2016-12에 따라 결정된다. 표면의 커버리지 비율은 검사된 측정 길이의 백분율에 의해 결정된다. 마이크로섹션의 영점 폭은 60 ㎛을 초과하지 않아야 한다.
본 발명의 보다 구체적인 실시예에서, 산화알루미늄 피막은 5 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 2중량%의 최대 순수 실리콘 농도를 갖는다.
본 발명의 보다 구체적인 실시예에서, 산화알루미늄 피막에서 Si-O 대 Si 비율은 60% 이하이다.
본 발명의 보다 구체적인 실시예에서, 내식성 알루미늄-실리콘 합금 주조물(즉, 산화알루미늄 피막으로 코팅된 주조물)은 광학 분광광도법(optical Spectrophotometry)를 사용하여 얻어진 L, a, b 값을 특징으로 할 수 있다. 이러한 L,a,b 값은 L의 경우 49 내지 65, a의 경우 -0.7 내지 -0.1, 및 b의 경우 1.7 내지 4, 바람직하게는 L의 경우 52 내지 60, a의 경우 -0.5 내지 -0.3, 및 b의 경우 1.8 내지 3.8로 구성된다.
L,a,b 값은 BS EN ISO 6719 및 BN EN ISO 11664-4 에 따라 결정된다.
본 발명의 보다 구체적인 실시예에서, 알루미늄 합금은 0.5 내지 70중량%, 바람직하게는 5 내지 20중량%, 더욱 바람직하게는 6 내지 15중량%의 실리콘을 포함한다.
본 발명의 보다 구체적인 실시예에서, 알루미늄 합금은 마그네슘, 철, 망간, 티타늄, 구리, 크롬, 아연, 주석, 니켈, 납, 은, 베릴륨, 비스무트, 리튬, 카드뮴,지르코늄, 바나듐, 스칸듐 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 추가 금속, 바람직하게는 마그네슘, 철, 망간, 티타늄, 구리, 크롬, 보다 바람직하게는 마그네슘, 철을 포함한다.
본 발명의 보다 구체적인 실시예에서, 알루미늄 합금은 AlSi7Mg 합금, AlSi10 합금 및 AlSi12(Fe)합금이다.
내식성 알루미늄-실리콘 합금 주조물은 바람직하게는 전술한 방법에 의해 얻을 수 있다.
하기 도면 및 실시예를 참조하여, 본 발명에 따른 주제는 상기 주제를 여기에 도시된 특정 실시예로 제한하지 않고 보다 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 종래의 양극산화 공정에 의해 생성된 표면(도 1a)과 이중 단계 양극산화 공정을 사용하여 얻은 표면(도 1b)의 OM 200 X 단면 이미지를 도시한다. 도 1a)의 샘플의 표면은 종래의 양극산화 공정에 의해 생성되었으며, 제로 스팟을 볼 수 있다. 그러나, 이중 단계 양극 산화 공정을 사용하여 얻은 도 1b)의 샘플의 표면에서는 균일하고 제로 스팟이 없는 양극 산화막을 볼 수 있다. 제로 스팟이 있는 산화물층으로 덮이지 않은 구역은 코팅 특성에 영향을 미치지 않아야 하며, 이는 최소 85%의 산화물 적용 범위에서만 가능하다.
도 2는 대조군으로서 샘플 A(도 2a), 황산 및 독점적 유기 양극산화 첨가제(proprietary organic anodizing additive)로 양극산화된 샘플 B(도 2b), 4분 동안 전처리되고 황산 및 독점적 유기 양극산화 첨가제로 양극산화된 샘플 C(도 2c), 및 10분 동안 전처리되고 황산 및 독점적 유기 양극산화 첨가제로 양극산화된 샘플 D(도 2d)의 SEM SEI 500 X 단면 이미지를 도시한다.
도 3은 대조군으로서 샘플 A(도 3a), 황산 및 독점적 유기 양극산화 첨가제로 양극산화된 샘플 B(도 3b), 4분 동안 전처리되고 황산 및 독점적 유기 양극산화 첨가제로 양극산화된 샘플 C(도 3c), 및 10분 동안 전처리되고 황산 및 독점적 유기 양극산화 첨가제로 양극산화된 샘플 D(도 3d)의 SEM SEI 500 X 표면 이미지를 도시한다.
도 4는 ISO 9227에 따라 480 시간 동안 NSS를 처리한 후의 샘플 A, B, C, D의 NSS 결과를 도시한다.
도 1은 종래의 양극산화 공정에 의해 생성된 표면(도 1a)과 이중 단계 양극산화 공정을 사용하여 얻은 표면(도 1b)의 OM 200 X 단면 이미지를 도시한다. 도 1a)의 샘플의 표면은 종래의 양극산화 공정에 의해 생성되었으며, 제로 스팟을 볼 수 있다. 그러나, 이중 단계 양극 산화 공정을 사용하여 얻은 도 1b)의 샘플의 표면에서는 균일하고 제로 스팟이 없는 양극 산화막을 볼 수 있다. 제로 스팟이 있는 산화물층으로 덮이지 않은 구역은 코팅 특성에 영향을 미치지 않아야 하며, 이는 최소 85%의 산화물 적용 범위에서만 가능하다.
도 2는 대조군으로서 샘플 A(도 2a), 황산 및 독점적 유기 양극산화 첨가제(proprietary organic anodizing additive)로 양극산화된 샘플 B(도 2b), 4분 동안 전처리되고 황산 및 독점적 유기 양극산화 첨가제로 양극산화된 샘플 C(도 2c), 및 10분 동안 전처리되고 황산 및 독점적 유기 양극산화 첨가제로 양극산화된 샘플 D(도 2d)의 SEM SEI 500 X 단면 이미지를 도시한다.
도 3은 대조군으로서 샘플 A(도 3a), 황산 및 독점적 유기 양극산화 첨가제로 양극산화된 샘플 B(도 3b), 4분 동안 전처리되고 황산 및 독점적 유기 양극산화 첨가제로 양극산화된 샘플 C(도 3c), 및 10분 동안 전처리되고 황산 및 독점적 유기 양극산화 첨가제로 양극산화된 샘플 D(도 3d)의 SEM SEI 500 X 표면 이미지를 도시한다.
도 4는 ISO 9227에 따라 480 시간 동안 NSS를 처리한 후의 샘플 A, B, C, D의 NSS 결과를 도시한다.
예:
1. 샘플 제조
주조 알루미늄 합금 AlSi7Mg, AlSi10 및 AISi12(Fe) 샘플을 5 X 5 인치 크기로 절단하고 산업상 이용가능한 표준 화학 물질을 사용하여 탈지시켰다. 제1 세트의 샘플을 상이한 유기 첨가제를 갖는 산 기반 욕조에서 직류 전류를 사용하여 양극산화시켰다.
탈지(degreasing)는 40 g/l의 세척용 표면 활성제를 주로 함유하는 Alumal Clean 118 L 에서 수행된다. 산성 전처리는 예를 들어 100%(농축)의 순수한 인산으로 수행된다. 디스머팅(desmuting)은 250 g/l의 질산에서 수행된다. 양극산화(anodization)를 위한 산성 욕조는 200 g/l 농도의 황산 및 30 g/l의 농도의 유기 첨가제 Alumal Elox 557로 구성된다.
양극산화 후, NSS 테스트를 위해 선택된 샘플만을 66 ℃ 에서 15 분 동안 검은색으로 착색시켰다. 표면 조사 연구를 위한 샘플을 pH = 5.9 콜드 실링 공정에서 6 g/Land 농도의 니켈 플루오라이드에 직접 넣은 후, 25 마이크로 지멘스(micro Siemens)의 전도도를 갖는 탈이온수가 있는 따뜻한 린스 욕조에 넣었다. 그 결과는 반복성을 나타내기 위해 3회 반복되었다
마지막으로, 산화알루미늄 피막 특성을 개선하기 위해 대안적인 산성 전처리제가 개발되었다.
산화알루미늄 피막은 광학 현미경(OM) 및 에너지 분산 분광법(SEM/EDS) 및 분광광도계 및 XPS를 사용한 주사 전자 현미경(Scanning Electron Microscopy)으로 특성화되었다. 내식성은 NSS(Natural Salt Spray)를 사용하여 조사하였다.
L, a, b 값을 Shimadzu UV-2600 분광계에서 측정하였고, 측정 파장은 220 내지 1400 nm로 구성되었다. 그 후, 소프트웨어 COL-UVPC 색상 측정 소프트웨어는 분광광도계에서 얻은 스펙트럼으로부터 측정된 대상의 색상 값을 계산한다.
실리콘 금속간 화합물의 부정적 효과를 나타내기 위해, 양극산화된 샘플을 편광 하에서 OM 및 EM/EDS로 조사하였다. 단면 검사를 위해, 샘플을 정밀 절단기로 절단하고, 폴리싱한 후, 최종적으로 냉각 수지(cold resin)로 성형하였다. 단면 SEM 연구를 위해 준비된 샘플을 또한 최소 20 초 동안 Au 로 스퍼터링하여 임의의 전하 축적을 방지하였다. 최종적으로 NSS는 ISO 9227:2017 표준에 따라 최대 480 시간 동안 흑색으로 염색된 모든 부품에 적용되었으며 색상의 빛바램 뿐만 아니라 부식의 첫 번째 시작이 보고되었다.
샘플에 사용된 다양한 조건을 하기 표 1 내지 3에 열거하였다.
| AlSi7Mg 합금 | |||||||
| 샘플 | 탈지 | 산성 전처리 | 디스머팅 | 예비 양극산화 | 양극산화 | 실링 | 두께 |
| A | 65℃에서 15분 | - | - | - | 15 내지 18℃, 30 V에서 10분 | 35℃에서 15분 동안 콜드 시일 66℃에서 15분 동안 웜 린스 |
3 ㎛ |
| B | 65℃에서 15분 | - | - | - | 15 내지 18℃, 30 V에서 30분 | 35℃에서 15분 동안 콜드 시일 66℃에서 15분 동안 웜 린스 |
20 ㎛ |
| C | 65℃에서 15분 | - | - | 15 내지 18℃, 16 V에서 5분 | 15 내지 18℃, 30 V에서 15분 | 35℃에서 15분 동안 콜드 시일 66℃에서 15분 동안 웜 린스 |
9 ㎛ |
| D | 65℃에서 15분 | 91℃에서 4분 | 35℃에서 2분 | 15 내지 18℃, 16 V에서 5분 | 15 내지 18℃, 30 V에서 15분 | 35℃에서 15분 동안 콜드 시 일66℃에서 15분 동안 웜 린스 |
30 ㎛ |
| E | 65℃에서 15분 | 91℃에서 4분 | 35℃에서 2분 | 15 내지 18℃, 16 V에서 5분 | 15 내지 18℃, 30 V에서 15분 | 35℃에서 15분 동안 콜드 시일 66℃에서 15분 동안 웜 린스 |
45 ㎛ |
| F | 55 내지 65℃에서 5분 | - | 35℃에서 1분 | 15 내지 18℃, 16 V에서 5분 | 15 내지 18℃, 30 V에서 10분 | 35℃에서 20분 동안 콜드 시일 70 내지 80℃에서 10분 동안 웜 린스 |
22 ㎛ |
| G | 55 내지 65℃에서 5분 | 85 내지 90℃에서 7분 | 35℃에서 1분 | 15 내지 18℃, 16 V에서 5분 | 15 내지 18℃, 30 V에서 5분 | 35℃에서 20분 동안 콜드 시일70 내지 80℃에서 10분 동안 웜 린스 | 23 ㎛ |
| H | 55 내지 65℃에서 5분 | 85 내지 90℃에서 3분 | 35℃에서 1분 | 15 내지 18℃, 16 V에서 5분 | 15 내지 18℃, 30 V에서 10분 | 35℃에서 20분 동안 콜드 시일 70 내지 80℃에서 10분 동안 웜 린스 |
36 ㎛ |
| I | 55 내지 65℃에서 5분 | 85 내지 90℃에서 5분 | 35℃에서 1분 | 15 내지 18℃, 16 V에서 5분 | 15 내지 18℃, 30 V에서 20분 | 35℃에서 20분 동안 콜드 시일 70 내지 80℃에서 10분 동안 웜 린스 |
48 ㎛ |
| J | 55 내지 65℃에서 5분 | 85 내지 90℃에서 10분 | 35℃에서 1분 | 15 내지 18℃, 16 V에서 5분 | 15 내지 18℃, 30 V에서 5분 | 35℃에서 20분 동안 콜드 시일 70 내지 80℃에서 10분 동안 웜 린스 |
23 ㎛ |
| K | 55 내지 65℃에서 5분 | 85 내지 90℃에서 10분 | 35℃에서 1분 | 15 내지 18℃, 20 V에서 5분 | 15 내지 18℃, 30 V에서 5분 | 35℃에서 20분 동안 콜드 시일 70 내지 80℃에서 10분 동안 웜 린스 |
20 ㎛ |
| L | 55 내지 65℃에서 5분 | 85 내지 90℃에서 10분 | 35℃에서 1분 | 15 내지 18℃, 20 V에서 5분 | 15 내지 18℃, 30 V에서 10분 | 35℃에서 20분 동안 콜드 시일 70 내지 80℃에서 10분 동안 웜 린스 |
35 ㎛ |
| M | 55 내지 65℃에서 5분 | 85 내지 90℃에서 10분 | 35℃에서 1분 | 15 내지 18℃, 20 V에서 5분 | 15 내지 18℃, 30 V에서 20분 | 35℃에서 20분 동안 콜드 시일 70 내지 80℃에서 10분 동안 웜 린스 |
50 ㎛ |
| AlSilO 합금 | |||||||
| 샘플 | 탈지 | 산성 전처리 | 디스머팅 | 예비 양극산화 | 양극산화 | 실링 | 두께 |
| N | 55 내지 65℃에서 5분 | - | - | - | 15 내지 18℃, 30 V에서 40분 | 35℃에서 20분 동안 콜드 시일 70 내지 80℃에서 10분 동안 웜 린스 |
20 ㎛ |
| O | 55 내지 65℃에서 5분 | 85 내지 90℃에서 3분 | 35℃에서 1분 | 15 내지 18℃, 16 V에서 5분 | 15 내지 18℃, 30 V에서 10분 | 35℃에서 20분 동안 콜드 시일 70 내지 80℃에서 10분 동안 웜 린스 |
24 ㎛ |
| P | 55 내지 65℃에서 5분 | 85 내지 90℃에서 5분 | 35℃에서 1분 | 15 내지 18℃, 16 V에서 5분 | 15 내지 18℃, 30 V에서 20분 | 35℃에서 20분 동안 콜드 시일 70 내지 80℃에서 10분 동안 웜 린스 |
29 ㎛ |
| R | 55 내지 65℃에서 15분 | 85 내지 90℃에서 3분 | 35℃에서 1분 | 15 내지 18℃, 16 V에서 5분 | 15 내지 18℃, 30 V에서 10분 | 35℃에서 20분 동안 콜드 시일 70 내지 80℃에서 10분 동안 웜 린스 |
22 ㎛ |
| S | 55 내지 65℃에서 15분 | 85 내지 90℃에서 5분 | 35℃에서 1분 | 15 내지 18℃, 16 V에서 5분 | 15 내지 18℃, 30 V에서 20분 | 35℃에서 20분 동안 콜드 시일 70 내지 80℃에서 10분 동안 웜 린스 |
26 ㎛ |
| T | 55 내지 65℃에서 5분 | 85 내지 90℃에서 5분 | 35℃에서 1분 | 15 내지 18℃, 20 V에서 5분 | 15 내지 18℃, 30 V에서 10분 | 35℃에서 20분 동안 콜드 시일 70 내지 80℃에서 10분 동안 웜 린스 |
25 ㎛ |
| U | 55 내지 65℃에서 5분 | 85 내지 90℃에서 5분 | 35℃에서 1분 | 15 내지 18℃, 20 V에서 5분 | 15 내지 18℃, 30 V에서 20분 | 35℃에서 20분 동안 콜드 시일 70 내지 80℃에서 10분 동안 웜 린스 |
35 ㎛ |
| AlSi12(Fe) 합금 | |||||||
| 샘플 | 탈지 | 산성 전처리 | 디스머팅 | 예비 양극산화 | 양극산화 | 실링 | 두께 |
| V | 55 내지 65℃에서 5분 | - | - | - | 15 내지 18℃, 30 V에서 50분 | 35℃에서 20분 동안 콜드 시일 70 내지 80℃에서 10분 동안 웜 린스 |
15 ㎛ |
| W | 55 내지 65℃에서 5분 | - | 35℃에서 1분 | 15 내지 18℃, 16 V에서 5분 | 15 내지 18℃, 30 V에서 10분 | 35℃에서 20분 동안 콜드 시일 70 내지 80℃에서 10분 동안 웜 린스 |
14 ㎛ |
| X | 55 내지 65℃에서 5분 | - | 35℃에서 1분 | 15 내지 18℃, 16 V에서 5분 | 15 내지 18℃, 30 V에서 20분 | 35℃에서 20분 동안 콜드 시일 70 내지 80℃에서 10분 동안 웜 린스 |
19 ㎛ |
| Y | 55 내지 65℃에서 5분 | 85 내지 90℃에서 3분 | 35℃에서 1분 | 15 내지 18℃, 16 V에서 5분 | 15 내지 18℃, 30 V에서 10분 | 35℃에서 20분 동안 콜드 시일 70 내지 80℃에서 10분 동안 웜 린스 |
15 ㎛ |
| Z | 55 내지 65℃에서 5분 | 85 내지 90℃에서 5분 | 35℃에서 1분 | 15 내지 18℃, 16 V에서 5분 | 15 내지 18℃, 30 V에서 20분 | 35℃에서 20분 동안 콜드 시일 70 내지 80℃에서 10분 동안 웜 린스 |
18 ㎛ |
| AA | 55 내지 65℃에서 5분 | 85 내지 90℃에서 5분 | 35℃에서 1분 | 15 내지 18℃, 16 V에서 5분 | 15 내지 18℃, 30 V에서 20분 | 35℃에서 20분 동안 콜드 시일 70 내지 80℃에서 10분 동안 웜 린스 |
13 ㎛ |
| BB | 55 내지 65℃에서 5분 | 85 내지 90℃에서 10분 | 35℃에서 1분 | 15 내지 18℃, 16 V에서 5분 | 15 내지 18℃, 30 V에서 5분 | 35℃에서 20분 동안 콜드 시일 70 내지 80℃에서 10분 동안 웜 린스 |
11 ㎛ |
2. 시료 특성화
샘플 A를 샘플 B, C 및 D 와 비교하여 대조 샘플로 사용하였다. 도 2 및 B 에 나타낸 바와 같이 SEM 단면 및 표면 분석을 이용하여 산화알루미늄 피막의 특성을 조사하였다
도 2a) 및 3a)은 샘플 A에 속하는 종래의 양극산화으로부터 얻어진 것이다. 비교적 불활성인 성질로 인한 Si의 해로운 영향은 높은 실리콘 함유 구역에서 산화알루미늄 피막 성장을 약화시켜서 불연속적이며 매우 얇은(0.15 내지 0.2 mils) 산화층을 생성시킨다.
2단계 양극산화 공정을 사용하여, 제2 샘플 세트 샘플 B를 대조군 샘플 A 와 동일한 파라미터를 사용하여 제조하였다. 도 2a)와 비교하여 도 2b)에서 볼 수 있는 바와 같이, 산화물 성장은 0.47 mils까지 더 두꺼운 두께를 갖는다. 또한, 증가된 두께는 도 3b)의 표면 SEM 이미지로부터 알 수 있는 바와 같이, 실리콘 금속간 화합물의 억제 효과로 상쇄되어, 실리콘 2차 상이 내부/위에 트랩되는 연속 산화알루미늄 피막을 생성한다.
전처리는 도 2c) 및 d)에서 볼 수 있는 바와 같이 표면에 더 조밀한 코팅을 사용하여 0.98 에서 1.37 mils까지 산화물 층 두께를 추가로 증가시킬 수 있다. 또한, 표면 이미지는 도 3b)의 샘플 B 보다 훨씬 적은 크랙을 나타내는 산화알루미늄 피막에 대부분 매립된 실리콘 입자를 갖는 층의 향상된 연속성을 나타낸다. 전처리 시간이 4 분에서 10 분으로 증가된 샘플 C 및 D 의 도 2 및 3을 비교하면, 층 두께 및/또는 무결성에 대해 상당한 개선이 관찰되지 않았다. 그러나, 도 3 의 표면 이미지를 보면, 전처리 10 분 옵션의 브라이트닝 효과로 인해 외관이 더 매끄럽다고 할 수 있다.
샘플 B, F, J, K, L, N, O, R, V, W, Y를 공정에 의해 얻어진 알루미늄 주조물의 L, a, b 값을 측정하는데 사용하였다. 이러한 값은 샘플에 대해 얻은 색상와 함께 이하의 표 4 및 5에서 찾을 수 있다.
| 샘플 코드 | L | a | B |
| 샘플 J | 56,26 | -0,48 | 3,74 |
| 샘플 K | 53,55 | -0,39 | 3,26 |
| 샘플 L | 49,66 | -0,45 | 3,82 |
| 샘플 N | 51,05 | -0,43 | 3,91 |
| 샘플 O | 57,12 | -0,39 | 3,12 |
| 샘플 R | 58,24 | -0,40 | 3,15 |
| 샘플 V | 51,02 | -0,34 | 3,33 |
| 샘플 W | 53,06 | -0,31 | 3,27 |
| 샘플 Y | 53,86 | -0,37 | 3,87 |
| 샘플 코드 | L | a | B |
| 샘플 B | 52,13 | 2,12 | 33,78 |
| 샘플 F | 67,66 | 2,06 | 34, 61 |
주조 산화알루미늄층의 최종 색상은 베이스 금속의 광택 및 색상에 따라 다르다. 투명한 양극 산화물의 색상은 내구성이 있고 심미적으로 매력적인 최종 색상을 얻는 기본 조건이다. 고전적으로 양극산회된 샘플과 이중 양극산화된 샘플의 색 비교를 표 5에 나타냈다. 샘플은 상이한 양극산화 파라미터를 사용하여 양극산화되었고, 무기금 색소로 착색되었다. 이중 양극 산화(double anodization)를 사용함으로써, 보다 생동적이고 선명한 색상을 얻을 수 있다.
3. 내식성 측정
내식성 샘플에 대한 다양한 표면 처리의 기여도를 확인하기 위해 NSS 테스트를 수행하였다. 부식 스팟을 더 명확하게 볼 수 있고 변색에 대한 이 테스트의 영향을 관찰할 수 있도록 샘플은 검정색으로 염색하였다.
NSS 테스트의 결과(표 6 참조)는 SEM 관찰 결과와 일치하며, 예상대로 샘플 C와 D에 대해 최상의 부식 거동(best corrosion behavior)이 달성되었다. 샘플 B 의 경우 부식의 징후가 검출되지 않았지만, 변색의 존재는 색상 무결성에 대한 산화막 두께의 중요한 역할을 나타낸다.
| 샘플 코드 | 결과/코멘트 |
| 샘플 A | 베이스 금속 부식 및 변색이 관찰됨 |
| 샘플 B | 베이스 금속의 부식 없음, 변색이 관찰됨 |
| 샘플 C | 베이스 금속의 부식 없음, 변색이 관찰되지 않음 |
| 샘플 D | 베이스 금속의 부식 없음, 변색이 관찰되지 않음 |
NSS의 480 시간 후 샘플 C 및 D의 우수한 성능으로 인해, 부식 및/또는 변색의 첫 징후가 시작되는 위치를 확인하기 위해 테스트를 반복하도록 더 넓은 면적의 샘플이 생성되었다.
Claims (18)
- 내식성 알루미늄-실리콘 합금 주조물의 제조 방법에 있어서,
a) 알루미늄-실리콘 합금 주조물을 제공하는 단계; 및
b) 하기 단계 b1) 및 b2)를 포함하는 다단계 양극산화 공정으로 상기 알루미늄-실리콘 합금 주조물의 표면에 적어도 부분적으로 부식 방지층을 성장시키는 단계로서,
b1) 1 내지 40 V의 전압으로 상기 주조물의 표면에서 알루미늄을 산화시키기 위한 제1 예비 양극산화(pre-anodization) 단계;
b2) 25 내지 50 V의 전압으로 상기 주조물의 표면에서 알루미늄 및 실리콘을 산화시키는 제2 양극산화 단계;를 포함하고,
상기 제2 양극산화 단계 b2)의 전압은 상기 제1 예비 양극산화 단계 bl)의 전압보다 더 높고,
상기 제1 단계 bl) 및 상기 제 2 단계 b2)는 상이한 유기 첨가제를 갖는 산성 욕조(acidic bath)에서 수행되는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 단계 b1) 동안 인가된 전압은 5 내지 30 V, 바람직하게는 10 내지 20V이고/이거나, 상기 제2 단계 b2) 동안 인가된 전압은 25 내지 40 V인 것을 특징으로 하는, 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 단계 b1)은 1 내지 50 ℃, 바람직하게는 5 내지 30 ℃, 더욱 바람직하게는 10 내지 20 ℃의 온도에서 수행되고, 상기 제2 단계 b2)는 1 내지 50 ℃, 바람직하게는 5 내지 30 ℃, 더욱 바람직하게는 10 내지 20 ℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 방법. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 단계는 바람직하게는 황산을 포함하는 산성 욕조에서 수행되며, 상기 황산의 농도는 바람직하게는 50 내지 250 g/L, 더욱 바람직하게는 100 내지 200 g/L인 것을 특징으로 하는, 방법. - 제4항에 있어서,
상기 산성 욕조는 바람직하게는 옥살산(oxalic acid), 타르타르산(tartaric acid), 글리콜산(glycolic acid), 에틸렌 글리콜(ethylene glycol) 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 유기 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 예비 양극산화 단계 이전에 하기의 전처리 단계 중 적어도 하나가 수행되는 것을 특징으로 하는, 방법:
a) 상기 알루미늄-실리콘 합금 주조물이 산, 바람직하게는 질산, 인산, 황산, 산성 매질을 함유하는 불화물, 및 임의의 유기 산, 및 과산화수소 또는 과황산염 또는 황산철과 같은 임의의 촉매로 제한되지 않는 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 산에 노출되는 디스머팅 단계;
b) 상기 알루미늄-실리콘 합금 주조물을 산에 노출시키는 산성 전처리 단계; 및
c) 상기 알루미늄-실리콘 합금 주조물을 세정제에 노출시키는 탈지 단계. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 양극산화 단계 b2)에 이어서, 바람직하게 하기의 공정들 중 하나로부터 선택된 실링 공정이 수행되는 것을 특징으로 하는, 방법:
a) 상기 양극산화된 알루미늄-실리콘 합금 주조물을 90 내지 100 ℃의 온도의 물 및/또는 하나 이상의 계면활성제에 노출시켜 스머트(smut)를 제거하는 핫 시일(hot seal);
b) 상기 양극산화된 알루미늄-실리콘 합금 주조물을 니켈 아세테이트(nickel acetate) 또는 마그네슘 아세테이트(magnesium acetate)와 같은 실링 품질을 개선시키는 임의의 유기제 또는 금속염에 노출시키는 매체 온도 시일(medium temperature seal);
c) 상기 양극산화된 알루미늄-실리콘 합금 주조물을 니켈염 및/또는 마그네슘염 및/또는 크롬염 및/또는 지르코늄염, 바람직하게는 니켈 플루오라이드(Nickel fluoride) 및/또는 니켈 아세테이트(Nickel acetate) 및/또는 3가 크롬 및/또는 지르코늄염 및/또는 아세트산마그네슘(Magnesium acetate) 및/또는 수산화리튬(Lithium hydroxide), 더욱 바람직하게는 니켈 플루오라이드 및/또는 니켈 아세테이트의 그룹으로부터 선택된 금속염, 및 적어도 하나의 계면활성제에 노출시키는 제1 단계, 및 상기 양극산화된 알루미늄-실리콘 합금 주조물을 탈이온수 또는 하나 이상의 계면활성제에 노출시켜 표면에 형성된 임의의 스머트(smut)를 제거하는 제2 에이징 단계;를 포함하는 콜드 시일(cold seal). - 부식 방지층으로서 평균 두께가 4 내지 90 ㎛인 산화알루미늄 피막을 갖는 내식성 알루미늄-실리콘 합금 주조물에 있어서,
기판의 표면은 산화물에 의해 표면의 커버리지(coverage)가 88% 이상임을 의미하는 제로 스팟(zero spots)이 실질적으로 없으며, 상기 커버리지 및 제로 스팟 측정은 폴크스바겐(Volkswagen)의 표준 TL 212 Issue 2016-12에 따라 결정되며, 상기 표면의 커버리지 비율은 검사된 측정 길이의 백분율에 의해 결정되고 마이크로섹션(microsection)의 영점 폭은 60 ㎛를 초과해서는 안되는 것을 특징으로 하는, 내식성 알루미늄-실리콘 합금 주조물. - 제8항에 있어서,
상기 산화알루미늄 피막의 평균 두께는 5 내지 90 ㎛, 바람직하게는 10 내지 50 ㎛인 것을 특징으로 하는, 내식성 알루미늄-실리콘 합금 주조물. - 제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 산화알루미늄 피막은 8:1, 바람직하게는 6:1, 더욱 바람직하게는 4:1의 평균 최고 코팅 두께와 평균 최저 코팅 두께 사이의 비율을 가지며, 상기 비율은 이 비율은 SEM 250X로 300 ㎛의 단면의 이미지를 촬영하고 코팅 두께가 가장 높은 3개의 지점과 코팅 두께가 가장 낮은 3개의 지점을 결정하여 그 두께를 측정하고 평균 최고 코팅 두께와 평균 최저 코팅 두께를 계산함으로써 계산되는 것을 특징으로 하는, 내식성 알루미늄-실리콘 합금 주조물. - 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판의 표면은 제로 스팟이 전혀 없는 것을 특징으로 하는, 내식성 알루미늄-실리콘 합금 주조물. - 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내식성 알루미늄-실리콘 합금 주조 알루미늄 산화물 피막은 L이 49 내지 65, a가 -0.7 내지 -0.1, 및 b가 1.7 내지 4, 바람직하게는 L이 52 내지 60, a가 -0.5 내지 -0.3, 및 b가 1.8 내지 3.8인 L, a, b 값을 갖는 것을 특징으로 하는, 내식성 알루미늄-실리콘 합금 주조물. - 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 산화알루미늄 피막의 최대 순수 실리콘 농도는 5중량%, 바람직하게는 0.5 내지 2중량%인 것을 특징으로 하는, 내식성 알루미늄-실리콘 합금 주조물. - 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주조물은 0.5 내지 70중량%, 바람직하게는 5 내지 20중량%, 더욱 바람직하게는 6 내지 15중량%의 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는, 내식성 알루미늄-실리콘 합금 주조물. - 제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주조물은 마그네슘, 철, 티타늄, 구리, 크롬, 아연, 주석, 니켈, 납, 은, 베릴륨, 비스무트, 리튬, 카드뮴, 지르코늄, 바나듐, 스칸듐 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 추가 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는, 내식성 알루미늄-실리콘 합금 주조물. - 제8항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주조물은 AlSi7Mg 합금, AlSi10 합금, AlSi12(Fe) 합금 및 이들의 조합을 포함하거나 이들로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 내식성 알루미늄-실리콘 합금 주조물. - 제8항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따르며 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 방법에 의해 얻어질 수 있는 내식성 알루미늄-실리콘 합금 주조물.
- 자동차, 항공 우주 및 가전 산업, 특히 퓨즈 박스, 전자 부품, 프레임 및 브레이크 캘리퍼(brake caliper)에서의 제8항 내지 제16항 중 어느 한 항의 내식성 알루미늄-실리콘 합금 주조물의 용도.
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