KR840002271B1 - 디이프 드로잉용 알루미늄 합금 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

디이프 드로잉용 알루미늄 합금

본 발명은 캡, 그릇등의 성형에 사용하는 디이프 드로잉용 알루미늄 합금에 관한 것이다.

종래, 이와같은 용도의 알루미늄 합금으로서는 일반적으로 A1100합금, A3003 합금등이 사용되어 왔었다.

이들의 알루미늄 합금은 열간압엽, 냉간압연, 풀림등을 경유하여 디이프 드로잉용 가공용 판재로서 제공되는 것인바, 종래 제품에 있어서는 제조 조건을 여러가지로 조정하여도 예컨대, A1100합금의 경우는 제품의 주름살 발생률이 높고 또한 강도도 낮으며, 또 A3003 합금의 경우는 유동흔적 (Flow Mark)이 발생하기 쉽고 또한 가공용 판재로서의 표면이 거칠어지기 쉽다고 하는 결점이 있었다.

그리고, 이들의 결점을 해소하기 위하여 현재까지도 다양하게 연구가 진행되어 오고 있으나, 특히 근래에 와서 제품의 두께가 얇은 것이 요구되며, 강도 증가에 의한 용도의 확대화가 요구되고 있으므로 점차로 품질 특성이 우수한 재료의 제공이 요망되기에 이르렀다.

본 발명은 상기와 같은 요청에 따라서

ㄱ) 표면이 거칠게 되지 않고,

ㄴ) 디이프 드로잉에 의한 정상부의 주름살이 생기지 않으며,

ㄷ) 충분한 강도를 보유하고,

ㄹ) 한계 디이프 드로잉 비율이 크다는

등의 모든점에서 한층 더 개선된 품질특성을 보유하는 디이프 드로잉용 알루미늄 합금을 제공하려고 하는 것이며, 여러가지 실험과 연구의 결과, 다음과 같은 특정의 합금 조성에 의하여 소기의 목적을 효과적으로 달성할 수 있다는 것을 발견하고, 이것을 완성한 것이다.

또한 본 발명에 있어서 %는 어느 것이나 중량 %를 표시하는 것이다.

본 발명에 관한 알루미늄 합금은

Fe : 0.5%이상 1.5%이하,

Si : 0.7%를 초과하고 1.5%이하,

Mg : 0.1%이상 1.0%이하,

Ti : 0.1%이하를 함유하는 것을 특징으로 하는 것이며, 한층 더 개선된 바람직한 알루미늄 합금으로써 상기한바 이외에 또

Cu : 0.05% 이상 1.0% 이하를 함유하는 것을 특징으로 하는 것이다.

Fe 및 Si는 공존하여서 재결정입자를 미세하게 하고 정상부의 높은 주름살을 개선하는 효과를 보유하며, Fe는 강도, 인성(靭性)의 개선에 의하여 한계 디이프 드로잉 비율을 향상시키는 효과를 나타내는 것이다.

Fe : 0.5%미만, Si : 0.7% 이하에서는 상기한 효과를 만족하게 얻을 수가 없다.

반대로 Fe가 1.5%를 초과하면 거칠고 큰 화합물의 결정으로 석출되어서 가공성이 나쁘게 되며, 한편 Si가 1.5%를 초과하면 0-90˚방향의 정상부에 생기는 주름살이 높게되는 폐해가 파생된다. 가장 바람직하게로는 Fe : 0.8-0.9%, Si : 0.8-0.9%의 범위이다.

Mg는 강도를 향상시킴과 아울러 결정 입자크기의 미세화에 의한 가공판표면의 거칠은 것의 방지에 효과가 있다. 이것이 0.1%미만에서는 상기한 효과를 얻을 수 없으며, 또 1.0%를 초과하면 0-90˚방향의 정상부에 생기는 주름살이 크게됨과 아울러 가공성이 나쁘게 된다.

최적의 함유범위는 0.3-0.8%이다.

Ti는 주조조직을 균일 미세하게 하여서 정상부에 생기는 주름살 높이의 불균형을 작게한다.

그러나, 그 양이 0.1%를 초과하면 거칠고 큰 화합물을 생성하여서 가공성을 나쁘게 한다. 가장 바람직하게로는 0.01-0.04%의 범위에서 함유시키는 것이 양호하다.

Ti는 또 B와 공존시켜도 좋다.

Cu은 Mg와 함께 강도의 증대, 성형성의 향상에 효과가 있다. 그 양이 0.05%미만에서는 상기한 효과가 미약하며, 반대로 1.0%를 초과하면 내식성이 나쁘게 됨과 아울러 45˚방향의 정상부에 생기는 주름살 높이가 크게 된다.

그 함유의 가장 바람직한 범위는 0.1-0.3%이다. 본 발명에 관한 상기한 조성의 알루미늄 합금은 그 주괴(鑄塊)에 열간압연, 냉간압연, 최종 풀림의 각 공정을 필수의 제조공정으로서 실시하는 것에 의하여 소정된 판두께를 보유하는 디이프 드로잉용 판재로 완성된다.

상기한 필수의 냉간압연은 최소한 50% 이상의 압연률로서 행하게 되는 것이다.

상기한 필수제조공정 이외에 열간압연전의 주괴에 균질화 가열처리를 실시하고, 또 열간압연후, 냉간압연전에 화연판(火延板) 풀림을 행하는 것이 바람직하다.

상기한 균질화가 열처리는 450-635℃에서 최소한 1시간이상 가열처리하는 것이며, 최종 판재의 강도중가 결정입자의 미세화, 디이프 드로잉성 향상에 효과가 있다.

450℃미만 및 1시간 미만의 처리에서는 상기한 효과가 없으며, 635℃를 초과하는 고온에서는 용해현상이 일어나기 때문에 적당하지 않다. 또 20시간 이상 가열하여도 효과는 변하지 않는다. 가장 바람직한 처리조건은 520-610℃로서 8-12시간 정도이다. 또 상기한 화연판 풀림은 열간압연후의 판재에 400-500℃로서 30분 이상 가열처리하는 것이며, Fe, Si, Mg의 고용(固溶)을 촉진시키고, 최종 판재의 결정입자 미세화에 의한 정상부에 생기는 주름살 높이의 개선, 가공판 표면에 거칠은 것을 방지하는데 효과가 있다.

400℃미만 및 30분 미만의 가열에서는 상기한 고용이 충분하게 행하지 않고, 500℃를 초과하면 결정입자의 거칠고 큰 경향이 나타나기 때문에 바람직하지 않다.

한편, 6시간 이상 가열하여도 효과는 변하지 않으며, 가장 바람직한 처리조건은 450℃정도에서 3-4시간의 범위이다.

또한 필수 제조공정으로서 최종 풀림을 행한 판재에 대하여, 또 다시 필요에 따라서 10-60%의 냉간압연 및 만곡부분 제거풀림을 행하는 일도 있다.

이 임의적 냉간압연 공정은 최종판재의 강도향상의 목적으로서 행하여지는 것이며, 또 그 후에 행하여지는 임의적 만곡부분 제거풀림은 최종판재의 성형성을 향상시키는 목적으로서 행하여지는 것이다.

다음에 본 발명의 실시예를 비교예와의 대비로서 표시한다.

제1표 좌측란에 표시하는 바와같은 각종 합금조성의 알루미늄 합금 주괴에 의하여 이것에 각각 제1표우측란에 표시하는 바와같은 처리조건으로서 균질화가열처리→열간압연→화연판풀림→냉간압연→최종풀림→임의적 냉간압연의 각공정을 여러가지로 결합으로서 차례로 실시하고, 최종적으로 두께 0.03mm의 각종 디이프 드러잉 판재가 되었다.

또한 제1표에서 생략한 열간압연 공정은 주괴온도 520℃로서 압연을 개시하여 3mm 두께의 판으로 한것이다.

[표 1]

상기에 의하여 얻어진 각종 판재의 성능등은 이것을 대비하여서 표시하면 제2표와 같다.

[표 2]

상기한 제2표의 결과에서 명백한 바와같이, 본 발명에 의한 알루미늄합금은 비교예에 표시한 바와같은 종래제품에 비하여 그 성형성ㆍ한계디이프 드로잉 비율을 양호하게 유지하면서 강도의 향상, 정상부의 주름살 발생률의 감소를 도모할 수가 있으며, 또한 결정입자 직경의 미세화에 의하여 가공판 표면의 거칠은 것의 방지에도 우수한 성능을 보우하는 것이다.

Claims (1)

1. Fe : 0.5%이상 1.5%이하,

   Si : 0.7%를 초과하고 1.5%이하,

   Mg : 0.1%이상 1.0%이하,

   Ti : 0.1%이하를 함유하는 것을 특징으로 하는 디이프 드로잉을 알루미늄 합금