KR101901318B1 - Method of sintered aluminum alloy for internal combustion engine and sintered aluminum alloy for internal combustion engine using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법 및 이를 이용한 자동차용 알루미늄계 소결합금에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경도와 내마모성이 우수한 알루미늄계 소결합금 제조방법 및 이를 이용한 자동차용 알루미늄계 소결합금에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing an aluminum-based sintered alloy for automobile and an aluminum-based sintered alloy for automobile using the same, and more particularly to a method for manufacturing an aluminum-based sintered alloy excellent in hardness and abrasion resistance, will be.
분말야금(powder metallurgy)은 금속분말을 성형금형내에 충진하여 가압한 뒤 용융 온도이하의 온도로 소결하여 제품을 얻는 방법이다. 분말야금은 난가공재, 복합재에 의한 부품을 제조하기 쉽고, 생산성이 높으며, 재료이용률이 좋고, 다량생산에 적합한 장점이 있다. 또한 치수정밀도가 높고, 최종형상에 가까운 제품이 되어 절삭가공을 대폭적으로 생략할 수 있는 장점이 있다.Powder metallurgy is a method of obtaining a product by filling a metal powder into a mold and sintering it at a temperature below the melting temperature. Powder metallurgy has advantages such as easy to manufacture parts made of hard materials and composites, high productivity, good material utilization rate and suitable for mass production. In addition, it has a high dimensional precision and a product which is close to the final shape, which makes it possible to omit cutting processing drastically.
용도별로 자동차부품, 기계부품, 함유베어링, 자성재료, 내마모 재료, 절삭공구 등으로 분류한다. 이중 40%가 자동차 부품을 중심으로 한 수송기기 부품으로서 사용된다. 새로운 개발분야로서는 분말 고속도강, 소결티탄, 소결초내열합금 등의 재료, HIP, CIP, 분말의 사출성형 등의 기술이 발달하고 있으며, 특히 경량화가 필요한 분야에서 알루미늄을 이용한 분말야금법을 이용한 소결체 등의 개발이 활발하게 이루어지고 있다.It is classified into automobile parts, machine parts, bearing, magnetic material, abrasion-resistant material, and cutting tool by use. Of these, 40% are used as transport equipment parts, mainly in automobile parts. As new development fields, materials such as powdered high-speed steel, sintered titanium, sintered super heat resistant alloy, HIP, CIP and injection molding of powder have been developed. Especially in the fields where light weight is required, sintered bodies using powder metallurgy Is being actively developed.
알루미늄을 이용한 분말야금법의 경우 알루미늄분말을 기초로 하여 Cu, Mg등의 원소를 첨가하여 소결이 이루어지는데, 기존에 철계 base의 소결체 대비 60% 이상의 경량화가 가능하며, 내식성, 열전도도 등 철계대비 뛰어난 특성들을 가지고 있다.In the case of powder metallurgy using aluminum, sintering is performed by adding elements such as Cu and Mg based on aluminum powder. It is possible to reduce the weight more than 60% compared with the sintered body of the iron base in the past, It has excellent characteristics.
그러나, 알루미늄을 이용한 합금은 마찰이 심하거나 외부의 큰 충격에 약한 특성을 보일 수 있다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여, SiC, B4C, Al2O3와 같은 세라믹 입자를 부가하여 보강하는 것이 제안되었다. However, an alloy using aluminum may exhibit a characteristic that it is weak in friction or in a large impact on the outside. In order to overcome this problem, it has been proposed to add ceramic particles such as SiC, B4C, and Al2O3 to reinforce them.
하지만, SiC는 가격이 고가이므로 최종적으로 제조되는 제품의 가격이 높을 수 밖에 없고, Al2O3는 알루미늄 합금의 소결성을 저하시킬 수 있다. However, since the price of SiC is high, the price of the final product is inevitably high, and Al 2 O 3 may lower the sinterability of the aluminum alloy.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 분말야금법을 이용하여 경도와 내마모성이 향상된 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an aluminum sintered alloy for automobiles in which hardness and wear resistance are improved by powder metallurgy.
또한 본 발명은 상술한 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법을 이용한 자동차용 알루미늄계 소결합금을 제공한다.The present invention also provides an aluminum-based sintered alloy for automobiles using the aforementioned aluminum-based sintered alloy manufacturing method.
또한 본 발명은 상술한 자동차용 알루미늄계 소결합금을 이용한 자동차 구조용 부품을 제공한다. The present invention also provides an automotive structural component using the aforementioned aluminum-based sintered alloy for automobiles.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가로 고려될 것이다.On the other hand, other unspecified purposes of the present invention will be further considered within the scope of the following detailed description and easily deduced from the effects thereof.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법은 a) 구리 및 마그네슘을 함유한 알루미늄계 합금분말 80 내지 95 중량%와, 분산강화용 금속 분말 또는 합금 분말 5 내지 20 중량%를 배합하는 단계; b) 배합된 배합물을 성형하는 단계; 및 c) 성형된 성형물을 소결하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, a method for manufacturing an aluminum-based sintered alloy for automobile according to an embodiment of the present invention comprises the steps of: a) mixing 80 to 95% by weight of an aluminum alloy powder containing copper and magnesium, Blending 5 to 20% by weight of the alloy powder; b) molding the compounded combination; And c) sintering the shaped body.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법에 있어, 상기 c) 단계시, 상기 성형물을 산소 함량이 10 ppm 이하인 질소 분위기에서 소결할 수 있다.In the method for manufacturing an aluminum-based sintered alloy for automobile according to an embodiment of the present invention, in the step (c), the molded product can be sintered in a nitrogen atmosphere having an oxygen content of 10 ppm or less.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법에 있어, 상기 c) 단계시, 소결 온도는 상기 분산강화용 금속 분말의 용융점 보다 낮거나, 상기 분산강화용 합금 분말의 용융점 보다 낮을 수 있다.In the method for manufacturing an aluminum-based sintered alloy for automobile according to an embodiment of the present invention, in the step (c), the sintering temperature is lower than the melting point of the dispersion strengthening metal powder or lower than the melting point of the dispersion strengthening alloy powder .
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법에 있어, 상기 c) 단계시, 상기 성형물을 500 내지 700 ℃에서 소결할 수 있다.In the method for manufacturing an aluminum-based sintered alloy for automobile according to an embodiment of the present invention, at the step c), the molded product can be sintered at 500 to 700 ° C.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법에 있어, 상기 a) 단계시, 윤활제를 더 포함하여 배합하되, 상기 알루미늄계 합금분말과 상기 분산강화용 금속 분말 또는 합금 분말을 합한 100 중량부 대비 상기 윤활제는 5 중량부 이하(0 미포함)일 수 있다. In the method for manufacturing an aluminum-based sintered alloy for automobile according to an embodiment of the present invention, in the step a), a lubricant is further added, and the aluminum-based alloy powder and the metal powder for dispersion strengthening or alloy powder The lubricant may be up to 5 parts by weight (not including 0 parts) relative to 100 parts by weight.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법에 있어, 상기 b) 단계시, 상기 배합물을 1 내지 8 Ton/cm2의 압력으로 가압하여 성형할 수 있다. In the method for producing an aluminum-based sintered alloy for automobile according to an embodiment of the present invention, in the step (b), the compound can be molded by pressurizing at a pressure of 1 to 8 Ton / cm 2 .
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법에 있어, 상기 알루미늄계 합금분말은 실리콘 및 아연 중에서 선택되는 하나 또는 둘의 원소를 더 포함하여 이루어질 수 있다.In the method for manufacturing an aluminum-based sintered alloy for automobile according to an embodiment of the present invention, the aluminum-based alloy powder may further include one or two elements selected from silicon and zinc.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법에 있어, 상기 알루미늄계 합금분말은 하기 1) 내지 3) 중 어느 하나 또는 둘 이상으로 이루어질 수 있다. In the method for manufacturing an aluminum-based sintered alloy for automobile according to an embodiment of the present invention, the aluminum-based alloy powder may be composed of any one or two or more of the following 1) to 3).
1) 실리콘 12 내지 16 중량%, 구리 1 내지 5 중량%, 마그네슘 0.2 내지 1.5 중량%, 잔부는 알루미늄 및 불가피한 불순물1) 12 to 16% by weight of silicon, 1 to 5% by weight of copper and 0.2 to 1.5% by weight of magnesium, the balance being aluminum and unavoidable impurities
2) 구리 3 중량% 이하(0 미포함), 마그네슘 1 내지 5 중량%, 아연 3 내지 7 중량%, 잔부는 알루미늄 및 불가피한 불순물2) not more than 3% by weight of copper (not including 0), 1 to 5% by weight of magnesium, 3 to 7% by weight of zinc and the balance of aluminum and unavoidable impurities
3) 실리콘 0.2 내지 2 중량%, 구리 3 내지 7 중량%, 마그네슘 0.2 내지 1.5 중량%, 잔부는 알루미늄 및 불가피한 불순물3) 0.2 to 2% by weight of silicon, 3 to 7% by weight of copper and 0.2 to 1.5% by weight of magnesium, the balance being aluminum and inevitable impurities
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법에 있어, 상기 분산강화용 금속 분말은 니켈 및 코발트 중 적어도 하나 이상을 포함하여 이루어지며, 상기 분산강화용 합금 분말은 철, 크롬, 텅스텐, 몰리브덴, 및 탄소 중에서 둘 이상을 포함하여 이루어질 수 있다.In the method for manufacturing an aluminum-based sintered alloy for automobiles according to an embodiment of the present invention, the metal powder for dispersion strengthening comprises at least one of nickel and cobalt, and the dispersion strengthening alloy powder includes iron, Tungsten, molybdenum, and carbon.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법에 있어, 상기 분산강화용 금속 분말은 하기 4) 및 5) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.In the method for manufacturing an aluminum-based sintered alloy for automobile according to an embodiment of the present invention, the metal powder for dispersion strengthening may be any one of the following 4) and 5).
4) 니켈 및 불가피한 불순물4) Nickel and inevitable impurities
5) 코발트 및 불가피한 불순물5) Cobalt and inevitable impurities
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법에 있어, 상기 분산강화용 합금 분말은 하기 6)으로 이루어질 수 있다.In the method of manufacturing an aluminum-based sintered alloy for automobiles according to an embodiment of the present invention, the dispersion strengthening alloy powder may be composed of the following 6).
6) 코발트 5 내지 15 중량%, 크롬 35 내지 45 중량%, 텅스텐 15 내지 25 중량%, 몰리브덴 1 내지 5 중량%, 탄소 1.5 내지 2.5 중량%, 잔부는 철 및 불가피한 불순물6) from 5 to 15% by weight of cobalt, from 35 to 45% by weight of chromium, from 15 to 25% by weight of tungsten, from 1 to 5% by weight of molybdenum and from 1.5 to 2.5% by weight of carbon, the balance being iron and unavoidable impurities
또한 본 발명은 상술한 알루미늄계 소결합금 제조방법으로 형성된 자동차용 알루미늄계 소결합금을 포함한다.The present invention also includes an aluminum-based sintered alloy for automobile formed by the above-described method for producing an aluminum-based sintered alloy.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금은 상기 알루미늄계 합금을 기지조직으로 하고, 상기 기지조직 내에 상기 분산강화용 금속 또는 합금이 분산되어 형성될 수 있다.The aluminum-based sintered alloy for automobiles according to one embodiment of the present invention may be formed by dispersing the dispersion strengthening metal or alloy in the matrix structure, with the aluminum alloy as a base structure.
또한 본 발명은 상술한 알루미늄계 소결합금을 포함하는 자동차 구조용 부품을 포함한다. The present invention also includes automotive structural components comprising the above-described aluminum-based sintered alloy.
본 발명에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법은 알루미늄계 합금분말 80 내지 95 중량%와 분산강화용 금속 분말 또는 합금 분말 5 내지 20 중량%를 포함함으로써, 경도와 내마모성이 향상된 알루미늄계 소결합금을 제공할 수 있다.The method for producing an aluminum-based sintered alloy for automobiles according to the present invention comprises an aluminum-based sintered alloy having improved hardness and abrasion resistance by containing 80 to 95% by weight of an aluminum-based alloy powder and 5 to 20% .
본 발명에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법은 저가의 분산강화용 금속 분말 또는 합금 분말을 사용함으로써, 원가 절감 효과를 가져올 수 있다. INDUSTRIAL APPLICABILITY The method for manufacturing an aluminum-based sintered alloy for automobiles according to the present invention can bring about a cost saving effect by using metal powder or alloy powder for dispersion strengthening which is inexpensive.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.On the other hand, even if the effects are not explicitly mentioned here, the effect described in the following specification, which is expected by the technical features of the present invention, and its potential effects are treated as described in the specification of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금의 광학 현미경 사진이다.1 is an optical microscope photograph of an aluminum-based sintered alloy for automobile according to an embodiment of the present invention.
이하 본 발명에 관하여 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예 및 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 또한, 본 발명에 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. The following embodiments and drawings are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. In addition, unless otherwise defined, technical terms and scientific terms used in the present invention have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In the following description and the accompanying drawings, A description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.
본 명세서에서 사용되는 용어 "합금"이란 미시적인 레벨로 2종 이상의 금속을 혼합한 것을 의미할 수 있다. 예컨대, 합금의 조직으로서는 고용체, 금속간 화합물 혹은 이들이 공존하는 것이 포함될 수 있다.As used herein, the term "alloy" may refer to a mixture of two or more metals at a microscopic level. For example, the structure of the alloy may include a solid solution, an intermetallic compound, or a mixture thereof.
본 출원인은 자동차 산업 및 각종 설비산업 등에 응용할 수 있도록, 경량, 내마모성 및 경도가 우수한 고품위의 소결합금을 공급하고, 또한 고가의 원재료를 사용하지 않아 원가 절감을 가져올 수 있는 알루미늄계 소결합금의 제조방법을 개발하였다. The present applicant has proposed a method of manufacturing an aluminum-based sintered alloy capable of providing a high-quality sintered alloy excellent in light weight, abrasion resistance and hardness, and also capable of reducing cost without using expensive raw materials, .
즉, 본 발명에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법은 a) 구리 및 마그네슘을 함유한 알루미늄계 합금분말 80 내지 95 중량%와, 분산강화용 금속 분말 또는 합금 분말 5 내지 20 중량%를 배합하는 단계; b) 배합된 배합물을 성형하는 단계; 및 c) 성형된 성형물을 소결하는 단계를 포함한다. That is, a method for producing an aluminum-based sintered alloy for automobiles according to the present invention comprises the steps of a) mixing 80 to 95% by weight of an aluminum-based alloy powder containing copper and magnesium and 5 to 20% by weight of a metal powder for dispersion strengthening or alloy powder step; b) molding the compounded combination; And c) sintering the shaped body.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법에 있어, 상기 a) 단계시, 배합은 이 분야에서 통상적으로 사용하는 방법이면 족하다. 구체적이고 비한정적인 일 예로, 상기 배합시 이용할 수 있는 장비로는 Ribbon Blender, V Blender, Continuous Processor, Cone Screw Blender, Screw Blender, Double Cone Blender, Double Planetary, High Viscosity Mixer, Counter-rotating, Double & Triple Shaft, Vacuum Mixer, High Shear Rotor Stator, Dispersion Mixers, Paddle, Jet Mixer, Mobile Mixers, Drum Blenders, Intermix mixer, Horizontal Mixer, Hot/Cold mixing combination, Vertical mixer, Turbomixer, Planetary mixer, Banbury mixer 등을 들 수 있다. In the method of manufacturing an aluminum-based sintered alloy for automobile according to an embodiment of the present invention, in the step a), the mixing may be a method usually used in this field. As a concrete and non-limiting example, equipment that can be used in the above-mentioned blending include Ribbon Blender, V Blender, Continuous Processor, Cone Screw Blender, Screw Blender, Double Cone Blender, Double Planetary, High Viscosity Mixer, Counter- Mixer, Horizontal Mixer, Vertical Mixer, Vertical Mixer, Turbomixer, Planetary mixer, Banbury mixer, etc., are available for the mixer, mixer, mixer, mixer, .
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법에 있어, 상기 a) 단계시, 윤활제를 더 포함하여 배합할 수 있다. 이때, 상기 윤활제는 상기 알루미늄계 합금분말과 상기 분산강화용 금속 분말 또는 합금 분말을 합한 100 중량부 대비 5 중량부 이하(0 미포함)일 수 있다. 상기 윤활제의 함량을 중량%로 표현하면, 알루미늄계 합금분말과 분산강화용 금속 분말 또는 합금 분말이 포함된 배합물 전체 100 중량% 대비 5 중량% 이하(0 미포함)일 수 있다.Also, in the method for manufacturing an aluminum-based sintered alloy for automobile according to an embodiment of the present invention, a lubricant may be further added in step a). At this time, the lubricant may be less than or equal to 5 parts by weight (0 inclusive) relative to 100 parts by weight of the aluminum-based alloy powder and the dispersion strengthening metal powder or alloy powder. When the content of the lubricant is expressed as% by weight, it may be 5% by weight or less (not including 0%) based on 100% by weight of the total of the blend including the aluminum-based alloy powder and the dispersion strengthening metal powder or alloy powder.
상기 윤활제는 분말야금 분야에서 사용되는 통상적인 첨가제일 수 있다. 구체적이고 비한정적인 일 예로, 증발성 윤활제로서 왁스계, 스테아레이트계, 금속 비누(metal soap) 등을 들 수 있다. The lubricant may be a conventional additive used in the field of powder metallurgy. As a specific and non-limiting example, examples of the evaporative lubricant include wax-based, stearate-based, metal soap, and the like.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법에 있어, 상기 b) 단계시, 상기 배합물을 1 내지 8 Ton/cm2의 압력으로 가압하여 성형할 수 있다. 성형방법은 분말야금 분야에서 통상적으로 사용되는 방법이면 족하며, 비한정적인 일 예로 일축 가압 성형방법을 들 수 있다. Next, in the method for manufacturing an aluminum-based sintered alloy for automobile according to an embodiment of the present invention, in the step b), the compound can be formed by pressurizing at a pressure of 1 to 8 Ton / cm 2 . The molding method may be any method conventionally used in the field of powder metallurgy, and a non-limiting example is a uniaxial pressing molding method.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법에 있어, 상기 c) 단계시, 상술한 b) 단계에서 제조한 성형물을 산소 함량이 10 ppm 이하인 불활성 분위기에서 소결할 수 있다. 이때, 불활성 분위기는 질소 분위기인 것이 바람직하다. 또한, 산소 함량이 10 ppm을 초과하면, 산화물과 같은 불순물 석출, 소결성 저하, 브리틀(brittle)화 등을 야기할 수 있다. 크게 제한하지는 않지만, 상기 c) 단계시, 산소 함량은 5 ppm 이하인 것이 바람직하다. Next, in the method for manufacturing an aluminum-based sintered alloy for automobiles according to an embodiment of the present invention, in the step c), the molding produced in the step b) may be sintered in an inert atmosphere having an oxygen content of 10 ppm or less have. At this time, it is preferable that the inert atmosphere is a nitrogen atmosphere. If the oxygen content exceeds 10 ppm, precipitation of impurities such as oxides, sintering property degradation, brittleness, and the like may be caused. Although not particularly limited, the oxygen content in the step c) is preferably 5 ppm or less.
또한, 상기 c) 단계시, 소결 온도는 상술한 분산강화용 금속 분말의 용융점 보다 낮거나, 상기 분산강화용 합금 분말의 용융점 보다 낮은 것이 본 발명의 목적 달성에 좋다. In the step (c), the sintering temperature is lower than the melting point of the above-mentioned dispersion strengthening metal powder or lower than the melting point of the dispersion strengthening alloy powder.
상세하게, 상기 c) 단계시, 상기 성형물을 500 내지 700 ℃에서 소결할 수 있다. 상기 온도 범주를 만족하는 경우, 본 발명에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금은 경도 및 소결성이 향상될 수 있다. 또한, 소결온도가 500 ℃ 미만이면 소결성이 저하되며, 소결온도가 700 ℃ 초과이면 최종 제품의 재질 편차를 유발하여 형상 불량 및 후공정 작업성을 저하시키는 문제점이 있다. In detail, in the step c), the molded product can be sintered at 500 to 700 ° C. When the temperature range is satisfied, the aluminum-based sintered alloy for automobile according to the present invention can be improved in hardness and sinterability. If the sintering temperature is lower than 500 캜, sintering ability is lowered. If the sintering temperature is higher than 700 캜, there is a problem in that material defects are caused in the final product, thereby deteriorating shape defects and post-processing workability.
이하, 상술한 a) 단계시, 알루미늄계 합금분말과 분산강화용 금속 분말 또는 합금 분말에 대해 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, the aluminum-based alloy powder and the dispersion-strengthening metal powder or alloy powder will be described in more detail in the above-mentioned step a).
즉, 본 발명에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금은 상술한 구리 및 마그네슘을 함유한 알루미늄계 합금분말 80 내지 95 중량%와, 분산강화용 금속 분말 또는 합금 분말 5 내지 20 중량%, 및 불가피한 불순물로 이루어질 수 있다.That is, the aluminum-based sintered alloy for automobiles according to the present invention contains 80 to 95% by weight of the copper and magnesium-containing aluminum-based alloy powder, 5 to 20% by weight of the metal powder for dispersion strengthening or alloy powder, Lt; / RTI >
이때, 상기 알루미늄계 합금분말이 80 중량% 미만인 경우, 즉 상기 분산강화용 금속분말 또는 합금 분말이 20 중량% 초과인 경우에는 소결성, 내충격성, 경도 등이 급격히 저하될 수 있다. At this time, when the aluminum-based alloy powder is less than 80 wt%, that is, when the dispersion strengthening metal powder or the alloy powder is more than 20 wt%, the sinterability, impact resistance, hardness and the like may be drastically reduced.
또한, 상기 알루미늄계 합금분말이 95 중량% 초과인 경우, 즉 상기 분산강화용 금속분말 또는 합금 분말이 5 중량% 미만인 경우에는 상기 분산강화용 금속 또는 합금의 첨가에 따른 분산강화 효과가 미미하며, 내마모성, 경도 등의 기계적 특성이 급격히 저하될 수 있다. When the aluminum-based alloy powder is more than 95% by weight, that is, when the dispersion strengthening metal powder or the alloy powder is less than 5% by weight, the dispersion strengthening effect due to addition of the dispersion strengthening metal or alloy is insignificant, Mechanical properties such as abrasion resistance and hardness may be rapidly deteriorated.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법에 있어, 상술한 구리 및 마그네슘을 함유한 알루미늄계 합금분말은 실리콘 및 아연 중에서 선택되는 하나 또는 둘의 원소를 더 포함하여 이루어질 수 있다.Meanwhile, in the method of manufacturing an aluminum-based sintered alloy for automobile according to an embodiment of the present invention, the aluminum-based alloy powder containing copper and magnesium may further include one or two elements selected from silicon and zinc .
상세하게, 상기 알루미늄계 합금분말이 구리를 함유하는 경우, 알루미늄과의 화학적 반응을 통해 금속간 화합물을 형성하며 강도를 높여주는 효과를 갖는데, 구리의 함량, 열처리 조건 등에 따라 그 효과의 차이가 나게 된다. In detail, when the aluminum-based alloy powder contains copper, it forms an intermetallic compound through chemical reaction with aluminum and has an effect of increasing the strength. However, the effect is different depending on the content of copper and the heat treatment conditions. do.
상세하게, 상기 알루미늄계 합금분말이 마그네슘을 함유하는 경우, 실리콘 또는 아연과의 화학적 반응을 통해 금속간 화합물을 형성하며 강도를 높여주는 효과를 갖는데, 상술한 구리와 마찬가지로 마그네슘의 함량, 열처리 조건 등에 따라 그 효과의 차이가 나게 된다. In detail, when the aluminum-based alloy powder contains magnesium, it forms an intermetallic compound through chemical reaction with silicon or zinc and has an effect of increasing the strength. Like the above-mentioned copper, the magnesium content, the heat treatment conditions, And the effect is different.
더욱 상세하게, 상기 알루미늄계 합금분말은 하기 1) 내지 3) 중 어느 하나 또는 둘 이상으로 이루어질 수 있다.More specifically, the aluminum-based alloy powder may be composed of any one or two or more of the following 1) to 3).
1) 실리콘 12 내지 16 중량%, 구리 1 내지 5 중량%, 마그네슘 0.2 내지 1.5 중량%, 잔부는 알루미늄 및 불가피한 불순물1) 12 to 16% by weight of silicon, 1 to 5% by weight of copper and 0.2 to 1.5% by weight of magnesium, the balance being aluminum and unavoidable impurities
2) 구리 3 중량% 이하(0 미포함), 마그네슘 1 내지 5 중량%, 아연 3 내지 7 중량%, 잔부는 알루미늄 및 불가피한 불순물2) not more than 3% by weight of copper (not including 0), 1 to 5% by weight of magnesium, 3 to 7% by weight of zinc and the balance of aluminum and unavoidable impurities
3) 실리콘 0.2 내지 2 중량%, 구리 3 내지 7 중량%, 마그네슘 0.2 내지 1.5 중량%, 잔부는 알루미늄 및 불가피한 불순물3) 0.2 to 2% by weight of silicon, 3 to 7% by weight of copper and 0.2 to 1.5% by weight of magnesium, the balance being aluminum and inevitable impurities
즉, 상기 실리콘은 기지조직의 내마모성, 경도 등의 향상을 위해 첨가될 수 있고, 상기 아연은 기지조직의 강성, 경도 등의 향상을 위해 첨가될 수 있다. That is, the silicon may be added to improve the abrasion resistance, hardness, etc. of the base fabric, and the zinc may be added to improve the rigidity, hardness, etc. of the base fabric.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법에 있어, 상술한 분산강화용 금속 분말은 니켈 및 코발트 중 적어도 하나 이상을 포함하여 이루어지거나, 상술한 분산강화용 합금 분말은 철, 크롬, 텅스텐, 몰리브덴, 및 탄소 중에서 둘 이상을 포함하여 이루어질 수 있다. Further, in the method for manufacturing an aluminum-based sintered alloy for automobile according to an embodiment of the present invention, the above-described metal powder for dispersion strengthening comprises at least one of nickel and cobalt, Iron, chromium, tungsten, molybdenum, and carbon.
상세하게, 상기 분산강화용 합금 분말은 하기 6)으로 이루어질 수 있다.In detail, the dispersion strengthening alloy powder may be composed of the following 6).
6) 코발트 5 내지 15 중량%, 크롬 35 내지 45 중량%, 텅스텐 15 내지 25 중량%, 몰리브덴 1 내지 5 중량%, 탄소 1.5 내지 2.5 중량%, 잔부는 철 및 불가피한 불순물6) from 5 to 15% by weight of cobalt, from 35 to 45% by weight of chromium, from 15 to 25% by weight of tungsten, from 1 to 5% by weight of molybdenum and from 1.5 to 2.5% by weight of carbon, the balance being iron and unavoidable impurities
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법에 있어, 상술한 분산강화용 금속 분말은 하기 4) 및 5) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.In the method for manufacturing an aluminum-based sintered alloy for automobile according to an embodiment of the present invention, the above-described metal powder for dispersion strengthening may be formed by any one of the following 4) and 5).
4) 니켈 및 불가피한 불순물4) Nickel and inevitable impurities
5) 코발트 및 불가피한 불순물5) Cobalt and inevitable impurities
즉, 상기 니켈과 코발트는 상호 독립적으로 기지 조직에 일부 고용되어 기지에 결합된 강화상으로 경도 및 내마모성을 향상시키는 역할을 한다. 특히, 상기 6)으로 분산강화용 합금 분말이 이루어지는 경우, 5 내지 15 중량%의 코발트는 상술한 알루미늄계 합금인 기지 조직에 고용되어, 상기 기지조직과 분산강화용 합금 또는 금속으로 된 조직의 결합력을 향상시킬 수 있으며, 또한 분산강화용 합금 또는 금속으로 된 조직의 편석을 방지할 수 있다. That is, the nickel and cobalt are partially dissolved in the matrix and independently of each other, and serve to enhance hardness and abrasion resistance with a strengthened phase bonded to the matrix. In particular, when the dispersion strengthening alloy powder is formed as described in 6) above, the cobalt of 5 to 15% by weight is solidified in the matrix structure, which is the aluminum-based alloy described above, so that the bond strength of the matrix structure with the dispersion- And it is also possible to prevent segregation of the structure made of alloy or metal for dispersion strengthening.
상기 크롬은 분산강화용 합금분말의 내마모성을 향상시키며, 산화를 억제하는 역할을 하며, 상기 6)으로 분산강화용 합금 분말이 이루어지는 경우, 35 중량% 내지 45 중량%의 범위가 좋다. 35 중량% 미만에서는 산화 방지, 내마모성 향상 등의 효과가 충분치 못하며, 몰리브덴, 텅스텐 등의 균형에 따른 분산강화용 합금분말을 제조하기 위해서는 바람직하게 45 중량% 이하인 것이 좋다.The chromium improves the abrasion resistance of the dispersion strengthening alloy powder and inhibits the oxidation, and when the dispersion strengthening alloy powder is formed in 6), the chromium preferably ranges from 35% by weight to 45% by weight. When the content is less than 35% by weight, the effects of preventing oxidation and improving abrasion resistance are insufficient. In order to prepare a dispersion strengthening alloy powder in accordance with the balance of molybdenum, tungsten, etc., it is preferably 45% by weight or less.
상기 텅스텐은 내마모성에 긍정적 영향을 주는 합금원소이다. 다만, 상기 텅스텐은 고가이고, 다량 첨가하면 금속간 화합물의 생성을 촉진시킬 수 있으므로 상안정성, 기계적 성질 및 내마모성의 측면에서 텅스텐 함량을 15 내지 25 중량%로 첨가한다.The tungsten is an alloying element that positively affects wear resistance. However, tungsten is expensive, and addition of a large amount of tungsten can accelerate the formation of an intermetallic compound, so that tungsten content is added in the range of 15 to 25 wt% in terms of phase stability, mechanical properties and abrasion resistance.
상기 탄소는 분산강화용 합금의 조직을 강화시킴과 동시에, 크롬, 코발트 등과 탄화물을 형성하여 경도를 향상시킬 수 있다. 다만, 상기 탄소의 함량이 상기한 1.5 중량% 미만이면 본래의 효과를 얻기가 어려우며, 상기 탄소의 함량이 상기한 2.5 중량% 초과이면 본 발명에 따른 알루미늄계 소결합금의 소결성을 저하시킬 수 있다.The carbon strengthens the structure of the dispersion strengthening alloy and can form carbides with chromium, cobalt and the like to improve the hardness. However, when the carbon content is less than 1.5 wt%, it is difficult to obtain the original effect. When the carbon content is more than 2.5 wt%, the sinterability of the aluminum-based sintered alloy according to the present invention may be reduced.
한편, 본 발명은 상술한 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법으로 형성된 자동차용 알루미늄계 소결합금을 포함한다. On the other hand, the present invention includes an aluminum-based sintered alloy for automobile formed by the above-described method for producing an aluminum-based sintered alloy for automobile.
즉, 본 발명에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금은 상기 알루미늄계 합금을 기지조직으로 하고, 상기 기지조직 내에 상기 분산강화용 금속 또는 합금이 분산되어 형성될 수 있다.That is, the aluminum-based sintered alloy for automobile according to the present invention may be formed by dispersing the dispersion strengthening metal or alloy in the matrix, and the aluminum-based alloy may be formed in the matrix structure.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금의 광학 현미경 사진이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금은 상술한 알루미늄계 합금을 기지조직으로 하고 있으며, 상기 기지조직 내에 상술한 분산강화용 금속 또는 합금이 약 10 내지 100 ㎛의 평균 결정립 크기를 가질 수 있다. 1 is an optical microscope photograph of an aluminum-based sintered alloy for automobile according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the aluminum-based sintered alloy for automobile according to the embodiment of the present invention has the above-described aluminum-based alloy as a base structure, Lt; RTI ID = 0.0 > um. ≪ / RTI >
또한, 본 발명은 상술한 자동차용 알루미늄계 소결합금을 포함하는 자동차 구조용 부품을 포함한다.Further, the present invention includes automobile structural parts including the aforementioned aluminum-based sintered alloy for automobiles.
즉, 본 발명에 따른 자동차 구조용 부품은 상술한 자동차용 알루미늄계 소결합금을 포함함으로써, 재료 자체의 단가를 하강시켜 제조공정상 비용을 크게 절감할 수 있으며, 대량의 부품으로 적용시에도 고품위의 자동차 구조용 부품을 제공할 수 있다. That is, since the automobile structural component according to the present invention includes the above-described aluminum-based sintered alloy for automobiles, the unit cost of the material itself can be lowered to greatly reduce the manufacturing cost, and even when applied to a large number of parts, Parts can be provided.
이하 본 발명의 구체적인 설명을 위하여 하기의 실시예를 들어 상세하게 설명하겠으나, 본 발명이 다음 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
원재료 및 금속 분말 준비Raw materials and metal powder preparation
하기 표 1의 조성을 가지는 알루미늄계 합금분말과 표 2의 조성을 가지는 분산강화용 금속 분말 또는 합금 분말을 준비하였다. 윤활제는 WAX계 윤활제를 1내지 2 중량비를 사용하였다.Aluminum alloy powder having the composition shown in Table 1 and dispersion strengthening metal powder or alloy powder having the composition shown in Table 2 were prepared. As the lubricant, 1 to 2 weight ratio of a WAX-based lubricant was used.
[표 1][Table 1]
[표 2][Table 2]
실시예 1~9, 비교예 1~6Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 6
상기 표 1에 수록된 합금#1과 상기 표 2에 수록된 첨가#1, 첨가#2, 및 첨가#3 중 어느 하나를 Double Cone Mixer에 넣고 30분 동안 배합하였다. 상세한 조성은 하기 표 3에 수록하였다. 이후, 배합된 배합물을 금형에 장입하고 6 Ton/cm2의 압력으로 가압하여 성형물을 제조하였다. 다음으로, 상기 성형물을 산소 함량이 3 ppm 이하인 질소분위기의 소결로에서 400 ℃로 승온하여 1시간 유지시키고, 이후 600 ℃에서 1 시간 소결하여 자동차용 알루미늄계 소결합금을 제조하였다. Alloy # 1 listed in Table 1 and Add # 1, Add # 2, and Add # 3 listed in Table 2 were placed in a Double Cone Mixer and mixed for 30 minutes. The detailed compositions are listed in Table 3 below. Then, the compounded compound was charged into a mold and pressed at a pressure of 6 Ton / cm 2 to prepare a molded article. Next, the molded product was heated to 400 DEG C in a sintering furnace having an oxygen content of 3 ppm or less in nitrogen atmosphere, held for 1 hour, and then sintered at 600 DEG C for 1 hour to produce an automotive aluminum-based sintered alloy.
[표 3][Table 3]
실시예 10~18, 비교예 7~11Examples 10 to 18 and Comparative Examples 7 to 11
상기 표 1에 수록된 합금#2과 상기 표 2에 수록된 첨가#1, 첨가#2, 및 첨가#3 중 어느 하나를 Double Cone Mixer에 넣고 30분 동안 배합하였다. 상세한 조성은 하기 표 4에 수록하였다. 이후, 배합된 배합물을 금형에 장입하고 6 Ton/cm2의 압력으로 가압하여 성형물을 제조하였다. 다음으로, 상기 성형물을 산소 함량이 3 ppm 이하인 질소분위기의 소결로에서 400 ℃로 승온하여 1시간 유지시키고, 이후 600 ℃에서 1 시간 소결하여 자동차용 알루미늄계 소결합금을 제조하였다.Alloy # 2 listed in Table 1 and Add # 1, Add # 2, and Add # 3 listed in Table 2 were placed in a Double Cone Mixer and mixed for 30 minutes. The detailed compositions are listed in Table 4 below. Then, the compounded compound was charged into a mold and pressed at a pressure of 6 Ton / cm 2 to prepare a molded article. Next, the molded product was heated to 400 DEG C in a sintering furnace having an oxygen content of 3 ppm or less in nitrogen atmosphere, held for 1 hour, and then sintered at 600 DEG C for 1 hour to produce an automotive aluminum-based sintered alloy.
[표 4][Table 4]
실시예 19~27, 비교예 12~17Examples 19 to 27 and Comparative Examples 12 to 17
상기 표 1에 수록된 합금#3과 상기 표 2에 수록된 첨가#1, 첨가#2, 및 첨가#3 중 어느 하나를 Double Cone Mixer에 넣고 30분 동안 배합하였다. 상세한 조성은 하기 표 5에 수록하였다. 이후, 배합된 배합물을 금형에 장입하고 6 Ton/cm2의 압력으로 가압하여 성형물을 제조하였다. 다음으로, 상기 성형물을 산소 함량이 3 ppm 이하인 질소분위기의 소결로에서 400 ℃로 승온하여 1시간 유지시키고, 이후 600 ℃에서 1 시간 소결하여 자동차용 알루미늄계 소결합금을 제조하였다.Alloy # 3 listed in Table 1 and Add # 1, Add # 2, and Add # 3 listed in Table 2 were placed in a Double Cone Mixer and mixed for 30 minutes. The detailed compositions are listed in Table 5 below. Then, the compounded compound was charged into a mold and pressed at a pressure of 6 Ton / cm 2 to prepare a molded article. Next, the molded product was heated to 400 DEG C in a sintering furnace having an oxygen content of 3 ppm or less in nitrogen atmosphere, held for 1 hour, and then sintered at 600 DEG C for 1 hour to produce an automotive aluminum-based sintered alloy.
[표 5][Table 5]
비교예 18~23Comparative Examples 18 to 23
하기 표 6 및 표 7에 수록된 조성의 원료를 Double Cone Mixer에 넣고 30분 동안 배합하였다. 이후, 배합된 배합물을 금형에 장입하고 6 Ton/cm2의 압력으로 가압하여 성형물을 제조하였다. 다음으로, 상기 성형물을 산소 함량이 3 ppm 이하인 질소분위기의 소결로에서 400 ℃로 승온하여 1시간 유지시키고, 이후 600 ℃에서 1 시간 소결하여 자동차용 알루미늄계 소결합금을 제조하였다.The raw materials of the compositions listed in Tables 6 and 7 were placed in a Double Cone Mixer and blended for 30 minutes. Then, the compounded compound was charged into a mold and pressed at a pressure of 6 Ton / cm 2 to prepare a molded article. Next, the molded product was heated to 400 DEG C in a sintering furnace having an oxygen content of 3 ppm or less in nitrogen atmosphere, held for 1 hour, and then sintered at 600 DEG C for 1 hour to produce an automotive aluminum-based sintered alloy.
[표 6][Table 6]
[표 7][Table 7]
측정예Measurement example
1. 조직 확인1. Organization verification
미세조직은 알루미나 분말로 경면연마한 후 5% nital 용액(메탄올 95%+질산 5%)으로 수 초간 부식하여 확인하였다. 도 1에 상술한 실시예 2, 5, 8, 11, 14 및 17에 따른 광학 현미경 사진을 도시하였다. 도 1에 도시된 바와 같이, 알루미늄 합금분말 기지 내에 분산강화용 금속 분말 또는 합금 분말이 균일하게 분산되어 형성된 것을 확인하였다. 또한, 상기한 실시예들에 따른 알루미늄계 소결합금은 하기 수학식 1 및 2를 만족하였다. The microstructure was polished with alumina powder and then confirmed by corrosion with 5% nital solution (95% methanol + 5% nitric acid) for several seconds. The optical microscope photographs according to Examples 2, 5, 8, 11, 14 and 17 described above in Fig. 1 are shown. As shown in FIG. 1, it was confirmed that a dispersion strengthening metal powder or an alloy powder was uniformly dispersed in an aluminum alloy powder base. In addition, the aluminum-based sintered alloy according to the above embodiments satisfied the following equations (1) and (2).
[수학식 1][Equation 1]
80 ≤ mHv1 ≤ 13080? MHv? 1? 130
[수학식 2]&Quot; (2) "
250 ≤ mHv2 ≤ 1500250? MHv? 2? 1500
(상기 mHv1은 상기 기지조직에 하중 50g 및 100g을 각각 가하여 측정한 비커스 경도이며, 상기 mHv2은 상기 분산강화용 금속 또는 합금으로 된 조직에 하중 50g 및 100g을 각각 가하여 측정한 비커스 경도이다.)(MHv1 is a Vickers hardness measured by adding loads of 50 g and 100 g to the matrix, respectively, and mHv2 is Vickers hardness measured by adding loads of 50 g and 100 g to the structure of the dispersion strengthening metal or alloy, respectively).
2. 경도 및 균열 유무 확인2. Check for hardness and cracks
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 알루미늄계 소결합금의 경도 및 균열 유무를 확인하여 하기 표 8 내지 표 11에 수록하였다. 경도 측정은 알루미늄계 소결합금에 하중 10 kg을 가하여 측정하였다. 균열 유무의 확인은 알루미늄계 소결합금에 하중 20 kg을 가한 후 압자자국을 전자현미경으로 관찰하여 판정하였다. 경도는 동일하게 제조한 10개의 샘플을 측정하여 평균한 값을 수록하였고, 균열 유무는 동일하게 제조한 10개의 샘플을 측정한 후 최소 1개 이상의 샘플에서 균열이 확인되면 X로 표시하였다. The hardness and the presence or absence of cracking of the aluminum-based sintered alloy produced in the above Examples and Comparative Examples were checked and listed in Tables 8 to 11 below. The hardness was measured by applying a load of 10 kg to the aluminum-based sintered alloy. To confirm the presence or absence of cracks, a load of 20 kg was applied to the aluminum-based sintered alloy, and the indentation marks were observed by an electron microscope. The hardness of 10 samples prepared in the same manner and the average value of 10 samples were recorded. Ten cracked samples were measured, and when at least one sample was cracked, X was indicated.
[표 8] [Table 8]
[표 9] [Table 9]
[표 10] [Table 10]
[표 11] [Table 11]
표 8 내지 표 11에 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 알루미늄계 소결합금은 적어도 90 Hv 이상의 경도를 가지며, 바람직하게는 100 내지 120 Hv인 것을 확인할 수 있다. As shown in Tables 8 to 11, the aluminum-based sintered alloy for automobile according to the present invention has a hardness of at least 90 Hv or more, preferably 100 to 120 Hv.
그러나, 상술한 비교예에 따른 알루미늄계 소결합금은 분산강화용 금속 분말 또는 합금 분말의 함량이 5 내지 20 중량%를 벗어나므로, 경도가 저하되거나 균열이 발생하는 문제점이 나타났다. 상세하게, 분산강화용 금속 분말 또는 합금 분말의 함량이 5 중량% 미만인 경우, 상술한 비교예에 따른 알루미늄계 소결합금은 균열은 발생하지 않으나, 그 경도가 80 Hv 이하로 급격이 감소하며, 또한 연성이 크게 증가할 수 있으므로 자동차 구조용 부품으로 사용하기에 적합하지 않다. 한편, 분산강화용 금속 분말 또는 합금 분말의 함량이 20 중량% 초과인 경우, 상술한 비교예에 따른 알루미늄계 소결합금은 경도가 약 90 Hv 이상이나, 균열 유무 실험에서 모두 균열이 발생하므로, 자동차 구조용 부품으로 적합하지 못하다. However, in the aluminum-based sintered alloy according to the comparative example described above, the content of the metal powder for dispersion strengthening or the alloy powder is out of 5 to 20% by weight, so that the hardness is lowered or cracks are generated. In detail, when the content of the metal powder or alloy powder for dispersion strengthening is less than 5% by weight, the aluminum-based sintered alloy according to the comparative example does not cause cracking, but its hardness decreases sharply to 80 Hv or less, It is not suitable for use as an automobile structural component because ductility can be greatly increased. On the other hand, when the content of the metal powder or alloy powder for dispersion strengthening is more than 20 wt%, the aluminum-based sintered alloy according to the comparative example has a hardness of about 90 Hv or more, It is not suitable as a structural part.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Those skilled in the art will recognize that many modifications and variations are possible in light of the above teachings.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .
Claims (14)
b) 배합된 배합물을 성형하는 단계; 및
c) 성형된 성형물을 소결하는 단계를 포함하며,
상기 분산강화용 분말이 상기 알루미늄계 합금분말로 이루어진 기지조직에 고용되는 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법.
a) an alloy powder comprising 80 to 95% by weight of an aluminum-based alloy powder comprising not more than 3% by weight of copper (0 is not included), 1 to 5% by weight of magnesium and 3 to 7% by weight of zinc and the balance of aluminum and unavoidable impurities, cobalt and unavoidable impurities 5 to 20% by weight of the dispersion strengthening powder;
b) molding the compounded combination; And
c) sintering the shaped body,
Wherein the dispersion strengthening powder is dissolved in a matrix composed of the aluminum-based alloy powder.
상기 c) 단계시, 상기 성형물을 산소 함량이 10 ppm 이하인 질소 분위기에서 소결하는 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the molding is sintered in a nitrogen atmosphere having an oxygen content of 10 ppm or less in the step c).
상기 c) 단계시, 소결 온도는 상기 분산강화용 분말의 용융점 보다 낮은 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the sintering temperature in the step c) is lower than the melting point of the dispersion strengthening powder.
상기 c) 단계시, 상기 성형물을 500 내지 700 ℃에서 소결하는 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법.
The method of claim 3,
The method for producing an aluminum-based sintered alloy for automobile according to claim 3, wherein the molding is sintered at 500 to 700 ° C.
상기 a) 단계시, 윤활제를 더 포함하여 배합하되,
상기 알루미늄계 합금분말과 상기 분산강화용 분말을 합한 100 중량부 대비 상기 윤활제는 5 중량부 이하(0 미포함)인 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법.
The method according to claim 1,
In the step a), a lubricant is further added,
Wherein the lubricant is not more than 5 parts by weight (not including 0), based on 100 parts by weight of the total of the aluminum-based alloy powder and the dispersion strengthening powder.
상기 b) 단계시, 상기 배합물을 1 내지 8 Ton/cm2의 압력으로 가압하여 성형하는 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법.
The method according to claim 1,
The method for manufacturing an aluminum sintered alloy for automobile according to claim 1, wherein in the step b), the compound is molded under pressure of 1 to 8 Ton / cm 2 .
상기 분산강화용 분말은 니켈 및 불가피한 불순물로 이루어지는 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the dispersion strengthening powder is made of nickel and unavoidable impurities.
상기 분산강화용 분말은 코발트 5 내지 15 중량%, 크롬 35 내지 45 중량%, 텅스텐 15 내지 25 중량%, 몰리브덴 1 내지 5 중량%, 탄소 1.5 내지 2.5 중량%, 잔부는 철 및 불가피한 불순물로 이루어지는 자동차용 알루미늄계 소결합금 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the dispersion strengthening powder comprises 5 to 15% by weight of cobalt, 35 to 45% by weight of chromium, 15 to 25% by weight of tungsten, 1 to 5% by weight of molybdenum, 1.5 to 2.5% by weight of carbon and the balance of iron and unavoidable impurities For producing an aluminum-based sintered alloy.
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|---|---|---|---|
| KR1020170054366A KR101901318B1 (en) | 2017-04-27 | 2017-04-27 | Method of sintered aluminum alloy for internal combustion engine and sintered aluminum alloy for internal combustion engine using the same |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102257374B1 (en) | 2020-02-07 | 2021-06-01 | 부산대학교 산학협력단 | Aluminum composite material for brake disk having improved hardness and wear resistance, and method for manufacturing the same |
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2017
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| KR102257374B1 (en) | 2020-02-07 | 2021-06-01 | 부산대학교 산학협력단 | Aluminum composite material for brake disk having improved hardness and wear resistance, and method for manufacturing the same |
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