KR101205183B1 - Aluminum - zinc alloys - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 알루미늄-아연합금은, 39 내지 48 중량%의 아연(Zn)과, 2 내지 4 중량%의 구리(Cu)와, 0.1 내지 2.0 중량%의 망간(Mn)과, 0.05 내지 0.25 중량%의 규소(Si)와, 0.06 내지 0.2 중량%의 티타늄(Ti)과, 잔부(殘部)인 알루미늄(Al) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하여 구성된다. 이와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 강도 및 유동성이 향상되어 다이캐스팅 성형성이 향상되며, 표면처리성을 개선하여 다양한 표면처리가 가능한 이점이 있다.The aluminum-zinc alloy according to the present invention comprises 39 to 48% by weight of zinc (Zn), 2 to 4% by weight of copper (Cu), 0.1 to 2.0% by weight of manganese (Mn), and 0.05 to 0.25% by weight. % Silicon (Si), 0.06 to 0.2% by weight titanium (Ti), balance aluminum (Al) and other unavoidable impurities. According to the present invention configured as described above, the strength and flowability is improved, die casting formability is improved, and the surface treatment property is improved, so that various surface treatments are possible.
Description
본 발명은 알루미늄-아연합금에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아연(Zn)의 함량을 높여 강도 및 내식성이 향상되고, 크로메이트, 도금 등의 표면처리성이 향상되도록 한 알루미늄-아연합금에 관한 것이다.The present invention relates to an aluminum-zinc alloy, and more particularly, to an aluminum-zinc alloy to increase the content of zinc (Zn) to improve strength and corrosion resistance, and to improve surface treatment properties such as chromate and plating.
최근 IT 기술이 급격히 발달함에 따라서 전자제품, 특히 휴대폰의 슬림화, 대화면화가 급격히 진행 중이며, 이에 따른 고강도 소재의 필요성이 높아져 가고 있으나 기존소재로는 그 목적을 이루기 어려워 기존 소재와 제조 단가가 비슷하면서도 고강도인 소재에 대한 필요성이 높아져가고 있다.Recently, with the rapid development of IT technology, slimming and large screens of electronic products, especially mobile phones, are rapidly progressing, and the necessity of high-strength materials is increasing accordingly. The need for phosphorus material is increasing.
한편, 하우징 등의 전자부품은 치수 유지를 위하여 후속 열처리 등의 공정이 제한됨에 따라서 열처리에 의한 고강도화에 어려움이 있다. 따라서 현재로서는 정형화가 가능한 다이캐스팅 공정이 전자부품 제조에 있어서 적합한 공정이라고 할 수 있다.On the other hand, electronic components such as the housing is difficult to increase the strength by heat treatment, as the process such as subsequent heat treatment is limited to maintain the dimensions. Therefore, it can be said that the die casting process which can be formalized at present is a suitable process in electronic component manufacture.
이러한 다이캐스팅 공정에 사용되는 합금으로는 다양하게 개발되어 있으며, 전자부품 외장품 용도로서 ADC12(알루미늄 합금)와 AZ91D(마그네슘 합금)등이 있다.Various alloys have been developed for the die casting process, and ADC12 (aluminum alloy) and AZ91D (magnesium alloy) are used as exterior parts of electronic components.
그러나, ADC12(알루미늄 합금)은 165㎫의 항복강도와 331㎫의 인장강도를 가지며, AZ91D(마그네슘 합금)은 150㎫의 항복강도와 230㎫의 인장강도를 가지므로, 슬림화된 제품에 적용 가능한 강도에 이르지 못하는 문제점이 있다.However, ADC12 (aluminum alloy) has a yield strength of 165 MPa and a tensile strength of 331 MPa, while AZ91D (magnesium alloy) has a yield strength of 150 MPa and a tensile strength of 230 MPa, which is applicable to slimmer products. There is a problem that can not be reached.
이러한 문제점을 해소하기 위해 강도를 높인 ZA27(아연-알루미늄 합금)이 개발되어 있다.In order to solve this problem, ZA27 (zinc-aluminum alloy) with increased strength has been developed.
즉, ZA27(아연-알루미늄 합금)은 365㎫의 항복강도와 426㎫의 인장강도를 갖는다. 그러나, 도금 등의 표면처리가 어려운 문제점이 있다.That is, ZA27 (zinc-aluminum alloy) has a yield strength of 365 MPa and a tensile strength of 426 MPa. However, there is a problem that surface treatment such as plating is difficult.
그리고 근래에는 친환경, 친인체 소재의 적용 필요성과 비자성이 요구된다. 즉, 유럽 등의 선진국에서는 니켈, 납, 베릴륨 등을 유해원소로 규정하고 있어 해외 시장 진출에 제한이 있으며, 전자부품으로 사용되는 소재는 일반적으로 비자성합금이 요구되므로 고강도 철강재료 등은 사용이 어려운 실정이다.In recent years, the necessity of applying eco-friendly and human-friendly materials and nonmagnetic properties are required. In other words, in developed countries such as Europe, nickel, lead, and beryllium are defined as hazardous elements, which limits their entry into overseas markets. Since materials used for electronic parts are generally required for non-magnetic alloys, high-strength steel materials cannot be used. It is difficult.
또한 유해원소 중 니켈의 경우 알루미늄과 함께 Ni-Al 석출상을 만들어 강도 증가를 기대할 수 있고, 납(Pb)의 경우 절삭성을 향상시켜 후가공이 용이하도록 하지만 사용이 금지되어 있다.In addition, in the case of nickel among the harmful elements can be expected to increase the strength by forming a Ni-Al precipitated phase together with aluminum, in the case of lead (Pb) to improve the machinability to facilitate post-processing, but is prohibited.
따라서, 유해원소를 함유하지 않는 고강도 비자성 소재로서 알루미늄 합금 연구에 많은 관심을 가지게 되었다. 그러나, 알루미늄 합금은 전자부품 소재로 적용하기 위해 다이캐스팅 공정을 적용하는데 어려움이 있다.Therefore, much attention has been paid to the study of aluminum alloy as a high-strength nonmagnetic material containing no harmful elements. However, aluminum alloys have difficulty in applying a die casting process for application to electronic component materials.
즉, 알루미늄 합금은 다이캐스팅 공정시에 금형을 침식시키는 문제점이 있다.That is, the aluminum alloy has a problem of eroding the mold during the die casting process.
이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 대한민국 공개특허 제10-2010-0041532호에는 다이캐스팅용 고강도 알루미늄 합금이 개시되어 있다.In order to solve this problem, Korean Patent Publication No. 10-2010-0041532 discloses a high-strength aluminum alloy for die casting.
간략히 살펴보면, 상기 기술은 중량%로 Zn 5~9%, Cu 1~2%, Ti 0.05~0.2%를 포함하여 구성된다.In brief, the technique comprises Zn 5-9%, Cu 1-2%, Ti 0.05-0.2% by weight.
그러나, 120℃에서 24시간 이상 시효처리를 해야 하며, 350㎫이상의 인장강도를 갖도록 하기 위해서는 후속 열처리가 요구되어 생산성이 저하되며 제조 원가를 높이게 되는 문제점을 야기하게 된다.However, the aging treatment should be performed at 120 ° C. for at least 24 hours, and in order to have a tensile strength of 350 MPa or more, subsequent heat treatment is required, resulting in a problem that productivity is lowered and manufacturing costs are increased.
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 보다 상세하게는 알루미늄(Al)-아연(Zn) 합금에서, 구리(Cu), 망간(Mn)이 첨가되고, 규소(Si), 티타늄(Ti) 및 보론(B)을 미량 첨가되며, 유해원소인 니켈(Ni)은 미첨가함으로써 고강도, 저융점 및 친환경성을 가질 뿐만 아니라, 도금 등의 표면처리성이 향상되도록 한 알루미늄-아연합금을 제공하는 것에 있다.An object of the present invention is to solve the conventional problems, more specifically, in the aluminum (Al) -zinc (Zn) alloy, copper (Cu), manganese (Mn) is added, silicon (Si), titanium ( A small amount of Ti) and boron (B) are added. Nickel (Ni), which is a harmful element, is not added to have a high strength, low melting point and environmental friendliness, and an aluminum-zinc alloy which improves surface treatment properties such as plating. It is to offer.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 알루미늄-아연합금은, 39 내지 48 중량%의 아연(Zn)과, 2 내지 4 중량%의 구리(Cu)와, 0.1 내지 2.0 중량%의 망간(Mn)과, 0.05 내지 0.25 중량%의 규소(Si)와, 0.06 내지 0.2 중량%의 티타늄(Ti)과, 잔부(殘部)인 알루미늄(Al) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.Aluminum-zinc alloy according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, 39 to 48% by weight of zinc (Zn), 2 to 4% by weight of copper (Cu), 0.1 to 2.0 Consisting of weight percent manganese (Mn), 0.05 to 0.25 weight percent silicon (Si), 0.06 to 0.2 weight percent titanium (Ti), balance aluminum (Al) and other unavoidable impurities It is characterized by.
본 발명의 다른 실시예에 따른 알루미늄-아연합금은, 39 내지 48 중량%의 아연(Zn)과, 2 내지 4 중량%의 구리(Cu)와, 0.1 내지 2.0 중량%의 망간(Mn)과, 0.05 내지 0.25 중량%의 규소(Si)와, 0.06 내지 0.2 중량%의 티타늄(Ti)과, 0.05 중량% 이하의 보론(B)과, 잔부(殘部)인 알루미늄(Al) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.Aluminum-zinc alloy according to another embodiment of the present invention, 39 to 48% by weight of zinc (Zn), 2 to 4% by weight of copper (Cu), 0.1 to 2.0% by weight of manganese (Mn), 0.05 to 0.25 wt% silicon (Si), 0.06 to 0.2 wt% titanium (Ti), 0.05 wt% or less boron (B), balance aluminum (Al) and other unavoidable impurities Characterized in that configured.
표면처리층이 구비되는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the surface treatment layer is provided.
상기 표면처리층은 24시간 염수분무 시험 후 1.5Ω 이하의 저항을 나타내는 것을 특징으로 한다.The surface treatment layer is characterized by exhibiting a resistance of 1.5 Ω or less after the salt spray test for 24 hours.
알루미늄-아연합금은, 12㎛ 이하의 평균 주조립 크기를 갖는 것을 특징으로 한다.The aluminum-zinc alloy is characterized by having an average cast grain size of 12 µm or less.
상기 알루미늄-아연합금은, 258 내지 337M㎩ 의 항복강도를 갖는 것을 특징으로 한다.The aluminum-zinc alloy is characterized by having a yield strength of 258 to 337 MPa.
상기 알루미늄-아연합금은, 301 내지 391㎫의 인장강도를 갖는 것을 특징으로 한다.The aluminum-zinc alloy is characterized by having a tensile strength of 301 to 391 MPa.
상기 알루미늄-아연합금은, 1.7 내지 3.0%의 파단연신율을 갖는 것을 특징으로 한다.The aluminum-zinc alloy is characterized in that it has an elongation at break of 1.7 to 3.0%.
위에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 알루미늄-아연합금은, 알루미늄(Al)-아연(Zn) 합금에서, 구리(Cu), 망간(Mn)이 첨가되고, 규소(Si), 티타늄(Ti) 및 보론(B)을 미량 첨가되며, 유해원소인 니켈(Ni)은 미첨가하였다.As described in detail above, in the aluminum-zinc alloy according to the present invention, in an aluminum (Al) -zinc (Zn) alloy, copper (Cu), manganese (Mn) is added, silicon (Si), titanium (Ti) and A small amount of boron (B) was added, and no harmful element nickel (Ni) was added.
따라서, 조대한 개재물이 감소하여 기계적 강도가 향상되는 이점이 있다.Therefore, there is an advantage that the coarse inclusions are reduced and the mechanical strength is improved.
또한 융점이 낮아져 용탕의 유동성이 향상되므로 다이캐스팅 공정이 용이한 이점이 있다.In addition, since the melting point is lowered, the flowability of the molten metal is improved, so that the die casting process is easy.
그리고, 유해 성분인 니켈이 미첨가되므로 친환경적일 뿐만 아니라, 크로메이트, 도금 등의 표면처리성이 향상되므로 미려한 제품의 생산이 가능한 이점이 있다.In addition, since nickel, which is a noxious component, is not added, it is not only environmentally friendly, but also has improved surface treatment properties such as chromate and plating.
뿐만 아니라, 다이캐스팅 공정에서는 응고속도가 빠르고 주물의 형상에 제약이 따르는 등 제조가 어려운 단점이 있으며, 다이캐스팅 공정에 적용 가능한 본 발명의 알루미늄-아연합금은 일반 주조공정에서도 용이하게 널리 이용될 수 있는 이점이 있다.In addition, the die casting process has a disadvantage in that it is difficult to manufacture, such as fastening the solidification speed and constraints of the casting shape, the aluminum-zinc alloy of the present invention applicable to the die casting process can be easily widely used in general casting process There is this.
도 1 은 본 발명에 의한 알루미늄-아연합금의 바람직한 실시예의 조성을 나타낸 표.
도 2 는 비교예의 조성을 나타낸 표.
도 3 은 본 발명에 의한 알루미늄-아연합금을 이용하여 다이캐스팅 공정으로 제작한 시편의 실물 사진.
도 4 는 본 발명에 의한 알루미늄-아연합금의 실시예12의 광학현미경 사진.
도 5 는 본 발명에 의한 알루미늄-아연합금의 실시예13의 광학현미경 사진
도 6 은 본 발명에 의한 알루미늄-아연합금의 실시예14의 광학현미경 사진.
도 7 은 본 발명에 의한 알루미늄-아연합금의 실시예의 주조립 크기를 나타낸 표.
도 8 은 본 발명에 의한 알루미늄-아연합금의 강도를 측정하여 나타낸 표.
도 9 는 본 발명에 의한 알루미늄-아연합금과 비교예1을 각각 재료로 하여 다이캐스팅한 샘플에 표면처리를 실시하여 제조된 표면처리품의 외관을 나타낸 실물 사진.
도 10 은 도 9의 표면처리품과 비교예의 표면처리품의 염수분무 테스트 결과 사진.
도 11 은 도 10의 표면처리 상태를 확인하기 위한 저항측정값을 나타낸 표.
도 12 는 본 발명에 의한 알루미늄-아연합금에 구비된 도금층에 대한 다양한 시험 결과를 나타낸 표.
도 13 은 도 12와 같은 결과를 나타낸 샘플의 실물 사진. 1 is a table showing the composition of a preferred embodiment of the aluminum-zinc alloy according to the present invention.
2 is a table showing a composition of a comparative example.
Figure 3 is a real photograph of the specimen produced by the die-casting process using the aluminum-zinc alloy according to the present invention.
4 is an optical micrograph of Example 12 of an aluminum-zinc alloy according to the present invention.
5 is an optical microscope photograph of Example 13 of an aluminum-zinc alloy according to the present invention.
6 is an optical micrograph of Example 14 of an aluminum-zinc alloy according to the present invention.
7 is a table showing the cast grain size of the embodiment of the aluminum-zinc alloy according to the present invention.
8 is a table showing the measurement of the strength of the aluminum-zinc alloy according to the present invention.
FIG. 9 is a real photograph showing the appearance of a surface-treated product prepared by subjecting a die-cast sample of aluminum-zinc alloy and Comparative Example 1 to the material according to the present invention.
10 is a photograph of the salt spray test results of the surface treatment product of Figure 9 and the surface treatment product of the comparative example.
FIG. 11 is a table illustrating a resistance measurement value for confirming the surface treatment state of FIG. 10. FIG.
12 is a table showing various test results for the plating layer provided in the aluminum-zinc alloy according to the present invention.
FIG. 13 is a real photograph of a sample showing the result as in FIG. 12. FIG.
이하 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 의한 알루미늄-아연합금의 바람직한 실시예 및 비교예의 구성을 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying Figures 1 and 2 will be described the configuration of a preferred embodiment and comparative example of the aluminum-zinc alloy according to the present invention.
도 1에는 본 발명에 의한 알루미늄-아연합금의 바람직한 실시예의 조성을 나타낸 표가 도시되어 있고, 도 2에는 비교예의 조성을 나타낸 표가 도시되어 있다.Figure 1 shows a table showing the composition of a preferred embodiment of the aluminum-zinc alloy according to the present invention, Figure 2 shows a table showing the composition of the comparative example.
먼저 첨부된 도 1과 같이 본 발명의 일실시예에 따른 알루미늄-아연합금은, 39 내지 48 중량%의 아연(Zn)과, 2 내지 4 중량%의 구리(Cu)와, 0.1 내지 2.0 중량%의 망간(Mn)과, 0.05 내지 0.25 중량%의 규소(Si)와, 0.06 내지 0.2 중량%의 티타늄(Ti)과, 잔부(殘部)인 알루미늄(Al) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하여 구성되며, 유해원소인 니켈 및 이 첨가되지 않도록 구성하였다.First, as shown in FIG. 1, the aluminum-zinc alloy according to an embodiment of the present invention includes 39 to 48 wt% of zinc (Zn), 2 to 4 wt% of copper (Cu), and 0.1 to 2.0 wt% Manganese (Mn), 0.05 to 0.25% by weight of silicon (Si), 0.06 to 0.2% by weight of titanium (Ti), remainder aluminum (Al) and other unavoidable impurities, It is configured not to add the harmful element nickel and.
즉, 구리(Cu) 및 망간(Mn)을 첨가하여 강도를 향상시켰으며, 주조조직을 미세화하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에서는 보론(B)이 선택적으로 첨가된다.That is, copper (Cu) and manganese (Mn) were added to improve the strength, and in another embodiment of the present invention, boron (B) is selectively added to refine the cast structure.
따라서, 용탕의 유동성이 향상되어 다이캐스팅 공정이 가능하고 융점이 낮아져 생산성이 향상되며, 다이캐스팅 공정시에 인체에 유해한 성분이 포함되어 있지 않으므로 안전성이 향상될 뿐 아니라, 기계적 강도가 향상된다.Therefore, the flowability of the melt is improved, the die casting process is possible, the melting point is lowered, the productivity is improved, and since the harmful components are not included in the die casting process, not only safety is improved, but also mechanical strength is improved.
상기 알루미늄-아연합금의 조성에 대하여 상세히 살펴보면, 아연(Zn)은 알루미늄-아연합금에서 알루미늄을 제외하고 가장 많이 포함된 구성으로서, 39 내지 48 중량%가 포함되고, 알루미늄-아연합금의 강도를 높이고 내식성을 증대시키며 융점이 낮아지도록 한다.Looking at the composition of the aluminum-zinc alloy in detail, zinc (Zn) is the aluminum-zinc alloy is the most included configuration except aluminum, containing 39 to 48% by weight, and increase the strength of the aluminum-zinc alloy Increases corrosion resistance and lowers melting point.
그리고, 구리(Cu)는 고용강화 효과를 일으키고 점착성을 감소시키는 효과가 있으나, 4중량%를 초과하여 첨가되는 경우 알루미늄-아연합금의 강도를 저하시키게 되므로, 4 중량% 이하의 조성비로 포함됨이 바람직하다.And, copper (Cu) has the effect of causing a solid solution effect and reducing the tackiness, but when added in excess of 4% by weight will reduce the strength of the aluminum-zinc alloy, it is preferably included in the composition ratio of 4% by weight or less Do.
망간(Mn)은 내식성을 높이고 다이캐스팅 공정시에 탈형이 용이하도록 하는 구성으로, 함량이 증가하면 할수록 유동성이 저하되고 조대한 석출물을 생성하게 되므로, 2중량% 이하로 첨가됨이 바람직하다.Manganese (Mn) is configured to increase the corrosion resistance and to facilitate the demoulding during the die casting process, and as the content increases, the fluidity decreases and coarse precipitates are generated, and therefore, it is preferably added at 2% by weight or less.
규소(Si)는 망간(Mn)이나 불순물에 미량 첨가되어 있는 철(Fe)과 화합물을 형성함으로써 강도를 증가시키기 위해 첨가된다.Silicon (Si) is added to increase the strength by forming a compound with iron (Fe), which is added in trace amounts to manganese (Mn) or impurities.
보론(B)은 주조 조직을 미세화시키고 강도를 높이기 위해 첨가된다.Boron (B) is added to refine the cast structure and increase strength.
상기와 같은 조성을 포함하여 알루미늄-아연합금이 형성되며, 상기 기타 불가피한 불순물은 니켈(Ni), 납(Pb) 및 철(Fe)이 제외된다.Aluminum-zinc alloy is formed including the above composition, and the other unavoidable impurities include nickel (Ni), lead (Pb), and iron (Fe).
그리고 첨부된 도 2와 같이 비교예인 AZ91D와 ADC12 는 니켈(Ni)을 포함하고 있으며, ADC12에는 철(Fe) 및 주석(Sn)이 포함되어 있다.As shown in FIG. 2, the comparative examples AZ91D and ADC12 include nickel (Ni), and ADC12 includes iron (Fe) and tin (Sn).
상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예의 조성을 가지는 알루미늄-아연합금의 기계적 성질을 알아보기 위해 첨부된 도 3과 같이 다이캐스팅 공정을 이용하여 시편을 제조하였으며, 시편 제조과정 및 조건은 다음과 같다.In order to determine the mechanical properties of the aluminum-zinc alloy having a composition of the preferred embodiment of the present invention configured as described above was prepared a specimen using a die casting process as shown in Figure 3, the specimen manufacturing process and conditions are as follows.
상기와 같이 구성되는 알루미늄-아연합금 조성을 반사로에서 용해하여 주조괴 제조.The production of cast ingot by melting the aluminum-zinc alloy composition configured as described above in a reflection furnace.
상기 주조괴를 전기가열로에서 재용해하여 다이캐스팅 장치를 이용한 인장시편 및 제품 형상 제조.Tensile specimen and product shape production using a die casting apparatus by remelting the cast in an electric heating furnace.
재용해 온도: 780 ~ 820℃Remelting Temperature: 780 ~ 820 ℃
다이캐스팅 시 출탕온도: 630 ~ 660℃Hot water temperature during die casting: 630 ~ 660 ℃
다이캐스팅 금형온도: 250 ~ 300℃Die casting mold temperature: 250 ~ 300 ℃
그 결과 바람직한 실시예의 조성으로 제조된 시편은 주조성능이 향상되어 복잡한 형상의 구현이 가능하였다.As a result, the specimen prepared in the composition of the preferred embodiment improved the casting performance was possible to implement a complex shape.
구리(Cu) 및 망간(Mn)은 고강도 및 저융점을 갖도록 하고 표면처리성을 높이기 위해 첨가하였으며, 인체 유해원소인 니켈(Ni)과 자성을 가지는 철(Fe)은 본 발명에 의한 알루미늄-아연합금에서 미첨가하였다.Copper (Cu) and manganese (Mn) were added to have high strength and low melting point and to improve surface treatment. Nickel (Ni), which is a human harmful element, and iron (Fe) having magnetic properties are aluminum-zinc according to the present invention. Not added in the alloy.
따라서, 상기 기타 불가피한 불순물은 니켈(Ni)과 납(Pb)이 제외된다.Accordingly, the other unavoidable impurities exclude nickel (Ni) and lead (Pb).
이하 첨부된 도 4 내지 도 7을 참조하여 실시예의 조성으로 제조된 시편의 비교예1의 조성을 제조된 시편의 미세조직 및 개재물의 형성 여부를 살펴본다.Hereinafter, with reference to the accompanying Figures 4 to 7 looks at the formation of the microstructure and inclusions of the composition of Comparative Example 1 of the specimen prepared in the composition of the embodiment.
도 4는 본 발명에 의한 알루미늄-아연합금의 실시예12의 광학현미경 사진이고, 도 5는 본 발명에 의한 알루미늄-아연합금의 실시예13의 광학현미경 사진이며, 도 6은 본 발명에 의한 알루미늄-아연합금의 실시예14의 광학현미경 사진이고, 도 7은 본 발명에 의한 알루미늄-아연합금의 실시예의 주조립 크기를 나타낸 표이다.Figure 4 is an optical microscope picture of Example 12 of an aluminum-zinc alloy according to the present invention, Figure 5 is an optical microscope picture of Example 13 of an aluminum-zinc alloy according to the present invention, Figure 6 is an aluminum according to the present invention -An optical micrograph of Example 14 of a zinc alloy, and FIG. 7 is a table showing the cast grain size of the example of an aluminum-zinc alloy according to the present invention.
이들 도면과 같이, 니켈(Ni)이 전혀 포함되지 않고, 43.8 내지 46중량%의 아연(Zn)이 포함된 실시예의 조성으로 제조된 시편은 티타늄(Ti)의 결정립 미세화 효과에 의해 미세한 결정립을 가지며, 첨부된 도 7과 같이 12㎛ 이하의 평균 주조립 크기를 나타내어 조대한 석출물은 거의 발견되지 않았다.As shown in these figures, the specimen prepared by the composition of the embodiment containing no nickel (Ni) and 43.8 to 46% by weight of zinc (Zn) has a fine grain by the grain refinement effect of titanium (Ti) As shown in FIG. 7, an average cast grain size of 12 μm or less was found, and coarse precipitates were hardly found.
다만, 5중량%의 망간(Mn)이 첨가된 실시예13은 첨부된 도 5와 같이 조대한 망간(Mn) 석출물이 생성되었다.However, in Example 13 to which 5% by weight of manganese (Mn) was added, coarse manganese (Mn) precipitates were formed as shown in FIG. 5.
그리고, 첨부된 도 4와 도 6을 비교해보면, 도 4에는 보론(B)이 0.05중량% 첨가되고, 도 6은 보론(B)이 미첨가된 실시예14로서, 보론이 첨가되지 않은 시편 내부에는 망간 석출물이 발견되었다.And, comparing the accompanying Figure 4 and Figure 6, in Figure 4 boron (B) is added 0.05% by weight, Figure 6 is a boron (B) is not added with Example 14, the inside of the specimen without boron Manganese precipitates were found.
그러나, 첨부된 도 8과 같이 실시예14는 실시예12와 비교할 때 항복강도, 인장강도가 월등히 높았으며, 파단연신율도 상대적으로 높게 나타났다.However, as shown in FIG. 8, the yield strength and tensile strength of Example 14 were significantly higher than those of Example 12, and the elongation at break was also relatively high.
상기와 같은 실시예와 비교예의 조성으로 다이캐스팅하여 제조한 시편의 기계적 강도는 첨부된 도 8과 같이 실시예가 비교예보다 우수한 것을 확인하였다.It was confirmed that the mechanical strength of the specimen prepared by die casting with the composition of Examples and Comparative Examples as described above is superior to the Comparative Example as shown in FIG. 8.
그리고 상기 알루미늄-아연합금은 1.7 내지 3.0%의 파단연신율을 나타내었다.The aluminum-zinc alloy exhibited an elongation at break of 1.7 to 3.0%.
보다 구체적으로, 상기 알루미늄-아연합금은, 258 내지 337M㎩ 의 항복강도를 나타냈으며, 301 내지 391M㎩의 인장강도를 나타내어, 비교예1 및 비교예2보다 월등히 높은 기계적 강도를 나타내었다.More specifically, the aluminum-zinc alloy exhibited a yield strength of 258 to 337 M㎩, and a tensile strength of 301 to 391 M㎩, indicating a much higher mechanical strength than Comparative Example 1 and Comparative Example 2.
한편, 본 발명에 의한 알루미늄-아연합금의 표면처리성을 알아보기 위하여 첨부된 도 9와 같이 다양한 표면처리층을 형성하였다.On the other hand, in order to determine the surface treatment properties of the aluminum-zinc alloy according to the present invention, various surface treatment layers were formed as shown in FIG. 9.
즉, 좌측은 3가크롬 도금층을 형성한 것이고, 가운데 사진은 크로메이트 처리 후 도장을 한 것이며, 우측 사진은 크로메이트 처리만 실시한 실물이다.That is, the left side is formed with the trivalent chromium plating layer, the center photograph is the coating after chromate treatment, and the right photograph is the real thing which performed only chromate treatment.
도 9와 같이 본 발명에 의한 알루미늄-아연합금의 표면처리성이 우수한 것을 확인하였다.As shown in FIG. 9, it was confirmed that the surface treatment property of the aluminum-zinc alloy according to the present invention was excellent.
그리고, 상기 크로메이트 처리된 표면처리층의 표면처리성을 확인하기 위하여 첨부된 도 10과 같이 염수분무시험을 24시간 동안 실시한 후 저항값을 측정하였다.In addition, the resistance value was measured after performing a salt spray test for 24 hours as shown in FIG. 10 to check the surface treatment property of the chromate treated surface treatment layer.
그 결과, 염수분무시험을 실시하기 전 실시예의 저항은 비교예의 저항보다 오히려 높았으나, 염수분무시험을 실시한 후에 실시예의 저항값은 첨부된 도 11과 같이 1.3 내지 1.5Ω을 나타내었다.As a result, the resistance of the Example before the salt spray test was higher than the resistance of the comparative example, but after the salt spray test, the resistance value of the Example was 1.3 to 1.5Ω as shown in FIG.
통상적으로 2Ω의 저항인 경우 표면처리가 양호한 것으로 판단하므로, 본 발명의 실시예에 따라 형성된 크로메이트 표면처리층은 매우 양호한 표면처리성을 나타낸 것으로 볼 수 있다.In general, since the surface treatment is determined to be good when the resistance is 2 kW, the chromate surface treatment layer formed according to the embodiment of the present invention can be seen to exhibit very good surface treatment.
즉, 일반적으로 크로메이트 처리 후 도장을 실시하게 되는데, 크로메이트 처리로 인하여 도장 불량 부위를 보호하고, 도장의 신뢰성을 확보하기 위함이며, 결국 크로메이트 처리가 잘되면 제품의 신뢰성이 증가하게 된다.That is, the coating is generally performed after the chromate treatment, which protects the defective coating portion due to the chromate treatment and ensures the reliability of the coating. In the end, the chromate treatment increases the reliability of the product.
한편, 3가크롬 도금 처리된 알루미늄-아연합금에 다양한 실험을 실시한 결과를 도 12 및 도 13에 첨부하였다.Meanwhile, the results of various experiments on the trivalent chromium-plated aluminum-zinc alloy are attached to FIGS. 12 and 13.
도 12는 본 발명에 의한 알루미늄-아연합금에 구비된 도금층에 대한 다양한 시험 결과를 나타낸 표이고, 도 13은 도 12와 같은 결과를 나타낸 샘플의 실물 사진이다.12 is a table showing various test results for the plating layer provided in the aluminum-zinc alloy according to the present invention, and FIG. 13 is a real picture of a sample showing the result as shown in FIG. 12.
열충격시험, 내완충액시험, X-cutting 시험, 도금내마모 시험에 있어서, 도 12에 기재된 기준에 따라 실시한 결과, 모두 판정 기준을 만족하는 것으로 나타났다.In the thermal shock test, the buffer resistance test, the X-cutting test, and the plating wear test, all of the results were found to satisfy the criterion.
이와 같이 도금층에 대한 신뢰성 평가 결과가 제품 사용에 가능한 정도이므로 본 발명에 의한 알루미늄-아연합금은 높은 표면처리성을 갖는 것이 입증될 수 있다.As such, the result of the reliability evaluation of the plating layer is such that the product can be used, it can be proved that the aluminum-zinc alloy according to the present invention has high surface treatment.
이에 따라 본 발명에 의한 알루미늄-아연합금은 크로메이트 처리 뿐만 아니라, 도금 등을 이용한 표면처리시에 표면처리성이 우수하고, 도장신뢰성 확보가 가능함에 따라 전자부품용 외장재를 비롯하여 고강도 특성이 요구되는 항공, 철도, 자동차부품 등에도 적용 가능할 것으로 기대된다.Accordingly, the aluminum-zinc alloy according to the present invention is not only chromate-treated, but also has excellent surface treatment during surface treatment using plating and the like, and assures coating reliability. It is also expected to be applicable to railroads and automobile parts.
이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정하지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and many other modifications based on the present invention will be possible to those skilled in the art within the scope of the present invention.
Claims (8)
12㎛ 이하의 평균 주조립 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 알루미늄-아연합금.The method of claim 2, wherein the aluminum zinc alloy,
An aluminum-zinc alloy having an average cast grain size of 12 μm or less.
258 내지 337M㎩ 의 항복강도를 갖는 것을 특징으로 하는 알루미늄-아연합금.The method of claim 5, wherein the aluminum-zinc alloy,
An aluminum-zinc alloy, having a yield strength of 258 to 337 M㎩.
301 내지 391㎫의 인장강도를 갖는 것을 특징으로 하는 알루미늄-아연합금.The method of claim 6, wherein the aluminum zinc alloy,
An aluminum-zinc alloy having a tensile strength of 301 to 391 MPa.
1.7 내지 3.0%의 파단연신율을 갖는 것을 특징으로 하는 알루미늄-아연합금.The method of claim 7, wherein the aluminum-zinc alloy,
An aluminum-zinc alloy, having an elongation at break of 1.7 to 3.0%.
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