KR102393020B1

KR102393020B1 - 알루미늄 합금판재 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR102393020B1
Application number: KR1020200124797A
Authority: KR
Inventors: 박호준; 강헌; 구남훈
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2020-09-25
Filing date: 2020-09-25
Publication date: 2022-05-02
Also published as: KR20220041505A; KR102393020B9

Abstract

본 발명은, 고강도 및 고성형성의 알루미늄 합금판재 및 그 제조방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 알루미늄 합금판재는, 중량%로, 마그네슘(Mg): 0.9% ~ 1.3%, 실리콘(Si): 0.9% ~ 1.5%, 구리(Cu): 0.3% ~ 0.7%, 망간(Mn): 0.06% ~ 0.2%, 철(Fe): 0.05% ~ 2.0%, 및 잔부는 알루미늄(Al)과 불가피한 불순물을 포함하고, 인장강도(TS): 250 MPa ~ 280 MPa, 항복강도(YS): 100 MPa ~ 130 MPa, 연신율(EL): 26% ~ 32%를 만족한다.

Description

알루미늄 합금판재 및 그 제조방법{Aluminum alloy sheet and method of manufacturing the same}

본 발명의 기술적 사상은 알루미늄 합금에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고강도 및 고성형성의 알루미늄 합금판재 및 그 제조방법에 관한 것이다.

자동차의 안전성 및 연비 효율을 향상시키기 위하여 소재를 경량화 및 고강도화하기 위한 기술의 수요가 증가하고 있다. 이러한 요구에 응답하기 위해, 자동차 차체 중 패널이나 도어 빔 등의 보강재 등을 부분적으로 강판 등의 철강 재료 대신에 알루미늄 합금 재료를 적용하는 시도가 진행되고 있다. 나아가, 자동차 차체의 보다 경량화를 위해서는 자동차 부재 중에서도 특히 경량화에 기여하는 프레임, 필러 등의 자동차 구조 부재에도 알루미늄 합금 재료의 적용을 확대하는 것이 요구되고 있다.

알루미늄 합금의 경우 비강도가 우수하고 비교적 저렴한 소재가격으로 철강 다음으로 가장 많이 사용되는 경량 금속소재이다. 이와 같이 알루미늄 합금은 경량화 소재로서 각광받고 있으나, 철강 소재에 비하여 기계적 특성이 낮기 때문에 알루미늄 합금의 낮은 강도를 극복하기 위한 기술 개발이 요구되고 있다. 또한, 강도 증가 시 저하되는 성형성을 극복하기 위한 기술 개발이 요구되고 있다.

한국특허등록번호 제10-1950595호

본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 고강도 및 고성형성의 알루미늄 합금판재 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 관점에 의하면, 고강도 및 고성형성의 알루미늄 합금판재 및 그 제조방법이 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 알루미늄 합금판재는, 중량%로, 마그네슘(Mg): 0.9% ~ 1.3%, 실리콘(Si): 0.9% ~ 1.5%, 구리(Cu): 0.3% ~ 0.7%, 망간(Mn): 0.06% ~ 0.2%, 철(Fe): 0.05% ~ 2.0%, 및 잔부는 알루미늄(Al)과 불가피한 불순물을 포함하고, 인장강도(TS): 250 MPa ~ 280 MPa, 항복강도(YS): 100 MPa ~ 130 MPa, 연신율(EL): 26% ~ 32%를 만족할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 알루미늄 합금판재는, 시효 열처리 후에, 인장강도(TS): 300 MPa ~ 330 MPa, 항복강도(YS): 240 MPa ~ 270 MPa, 연신율(EL): 10% ~ 20%를 만족할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 알루미늄 합금판재는 평균 입도 0.3 μm ~ 5 μm의 구상화 정출상을 포함하고, 상기 구상화 정출상에 의하여 집합조직의 형성이 제어될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 구상화 정출상에 의하여, 브래스 집합조직의 형성이 억제되고, 고스 집합조직의 형성이 촉진될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 알루미늄 합금판재의 제조방법은, 중량%로, 마그네슘(Mg): 0.9% ~ 1.3%, 실리콘(Si): 0.9% ~ 1.5%, 구리(Cu): 0.3% ~ 0.7%, 망간(Mn): 0.06% ~ 0.2%, 철(Fe): 0.05% ~ 2.0%, 및 잔부는 알루미늄(Al)과 불가피한 불순물을 포함하는 합금 조성의 주조재를 제조하는 단계; 상기 주조재를 440℃ ~ 580℃에서 균질화 열처리하는 단계; 상기 균질화 열처리된 주조재를 열간압연하는 단계; 상기 열간압연된 주조재를 냉간압연하여 판재를 형성하는 단계; 및 상기 냉간압연된 판재를 480℃ ~ 540℃에서 재결정 열처리하는 단계;를 포함하여 알루미늄 합금판재를 형성하고, 상기 알루미늄 합금판재는, 인장강도(TS): 250 MPa ~ 280 MPa, 항복강도(YS): 100 MPa ~ 130 MPa, 연신율(EL): 26% ~ 32%를 만족할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 재결정 열처리하는 단계를 수행한 후에, 상기 재결정 열처리된 판재를 160℃ ~ 200℃에서 시효 열처리하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

삭제

본 발명의 기술적 사상에 의할 경우, 균일한 기계적 특성을 구비하는 고성형성이 필요한 자동차용 알루미늄 판재에 적용할 수 있는 알루미늄 합금판재 및 그 제조방법을 구현할 수 있다. 즉, 고강도 및 고성형성의 물성을 갖는 알루미늄 판재를 낮은 원가로 제조할 수 있다. 성형 전에는 낮은 항복강도와 높은 연신율의 특성에 따라 우수한 성형성을 제공하고, 성형 후 시효 열처리를 통하여 높은 항복 강도를 제공할 수 있으므로, 최종 제품의 안정성을 확보할 수 있다.

또한, 상기 알루미늄 합금판재는 예를 들면, 자동차용 내장 판재, 외장 판재 및/또는 무빙 파트로 적용될 수 있으며, 이러한 경우 경량화 특성이 우수하면서도 높은 강도를 구현하는 이점이 발휘되어 자동차의 연비 효율 및 안전성을 더욱 향상시키고, 제조 단가를 저감할 수 있다.

상술한 본 발명의 효과들은 예시적으로 기재되었고, 이러한 효과들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 알루미늄 합금판재의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 알루미늄 합금판재의 공정 단계별 미세조직을 나타내는 사진들이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 알루미늄 합금판재의 기계적 성질을 나타내는 그래프들이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 본 명세서에서 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되지 않는다.

이하, 본 발명의 일 측면인 알루미늄 합금판재에 대하여 설명한다.

알루미늄 합금판재

본 발명의 일 측면인 알루미늄 합금판재는, 중량%로, 마그네슘(Mg): 0.9% ~ 1.3%, 실리콘(Si): 0.9% ~ 1.5%, 구리(Cu): 0.3% ~ 0.7%, 망간(Mn): 0.06% ~ 0.2%, 철(Fe): 0.05% ~ 2.0%, 및 잔부는 알루미늄(Al)과 불가피한 불순물을 포함한다.

이하, 본 발명에 따른 알루미늄 합금판재에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다. 이때, 성분 원소의 함유량은 모두 알루미늄 합금판재 전체에 대한 중량%를 의미한다.

마그네슘(Mg): 0.9% ~ 1.3%

마그네슘은 실리콘(Si)과 Mg₂Si 화합물을 형성해 강도를 향상시키는 원소이다. 마그네슘의 함량이 0.9%에 미만인 경우에는, 강도 향상효과가 크지 않다. 마그네슘의 함량이 1.3%를 초과하는 경우에는, 알루미늄 합금의 압출성, 표면조도, 치수정밀도 등이 크게 저하될 수 있으며, 나아가, 주조 시 용탕의 산화 경향이 증대하게 된다. 따라서, 마그네슘은 알루미늄 합금판재 전체 중량의 0.9% ~ 1.3%로 첨가하는 것이 바람직하다.

실리콘(Si): 0.9% ~ 1.5%

실리콘은 주조성 및 강도에 영향을 주는 주요 원소이다. 실리콘의 함량이 0.9% 미만인 경우에는, 주조성 및 강도 향상의 효과가 크지 않다. 실리콘의 함량이 1.5%를 초과하는 경우에는, 알루미늄 합금의 압출 가공시 동일 압출 속도에서 표면 결함이 발생할 수 있다. 따라서, 실리콘은 알루미늄 합금판재 전체 중량의 0.9% ~ 1.5%로 첨가하는 것이 바람직하다.

구리(Cu): 0.3% ~ 0.7%

구리는 Al과 Al₂Cu 화합물을 형성하고, 미세 등축정의 결정립을 형성하여 결정립계에 존재하는 공정상이 증가함으로써 강도가 향상될 수 있다. 구리의 함량이 0.3% 미만인 경우에는, 강도 향상의 효과가 크지 않다. 구리의 함량이 0.7%를 초과하는 경우에는, 표면 결함이 발생할 수 있다. 따라서, 구리는 알루미늄 합금판재 전체 중량의 0.3% ~ 0.7%로 첨가하는 것이 바람직하다.

망간(Mn): 0.06% ~ 0.2%,

망간은 재결정 온도를 증가시키고, 결정립의 성장을 억제하며, 열간 가공 공정 중 변형가공에 의한 응력 집중을 방지하여 연신율과 가공성을 향상 시키는 원소이다. 망간의 함량이 0.06% 미만인 경우에는, 결정립 성장 억제 효과가 적다. 망간의 함량이 0.6%를 초과하는 경우에는, 가공성 효과가 감소할 수 있다. 따라서, 망간은 알루미늄 합금판재 전체 중량의 0.06% ~ 0.2%로 첨가하는 것이 바람직하다.

철(Fe): 0.05% ~ 2.0%

철은 알루미늄 합금판재 전체 중량의 0.05% ~ 2.0%로 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 알루미늄 합금판재의 나머지 성분은 알루미늄(Al)이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않은 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 본 명세서에서 특별히 언급하지는 않는다.

상기 알루미늄 합금판재는 평균 입도 0.3 μm ~ 5 μm의 구상화 정출상을 포함하며, 인장강도(TS): 250 MPa ~ 280 MPa, 항복강도(YS): 100 MPa ~ 130 MPa, 연신율(EL): 26% ~ 32%를 만족할 수 있다.

상기 알루미늄 합금판재는 시효 열처리 후에, 인장강도(TS): 300 MPa ~ 330 MPa, 항복강도(YS): 240 MPa ~ 270 MPa, 연신율(EL): 10% ~ 20%를 만족할 수 있다.

상기 구상화 정출상에 의하여 집합조직의 형성이 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 구상화 정출상에 의하여, 브래스(Brass) 집합조직의 형성이 억제되고, 고스(Goss) 집합조직의 형성이 촉진될 수 있다.

알루미늄 합금판재의 제조 방법

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 알루미늄 합금판재의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.

도 1을 참조하면, 상기 알루미늄 합금판재의 제조방법은, 중량%로, 마그네슘(Mg): 0.9% ~ 1.3%, 실리콘(Si): 0.9% ~ 1.5%, 구리(Cu): 0.3% ~ 0.7%, 망간(Mn): 0.06% ~ 0.2%, 철(Fe): 0.05% ~ 2.0%, 및 잔부는 알루미늄(Al)과 불가피한 불순물을 포함하는 합금 조성의 주조재를 제조하는 단계(S10); 상기 주조재를 440℃ ~ 580℃에서 균질화 열처리하는 단계(S20); 상기 균질화 열처리된 주조재를 440℃ ~ 520℃ 에서 열간압연하는 단계(S30); 상기 열간압연된 주조재를 냉간압연하여 판재를 형성하는 단계(S40); 및 상기 냉간압연된 판재를 480℃ 내지 540℃에서 재결정 열처리하는 단계(S50);를 포함한다.

상기 알루미늄 합금판재의 제조방법은, 상기 재결정 열처리된 판재를 160℃ 내지 200℃에서 시효 열처리하는 단계(S60);를 더 포함할 수 있다.

주조재 제조단계(S10)

주조재를 제조하는 단계(S10)에서는, 알루미늄 용탕에 상기 합금 조성을 만족하는 함량으로 합금 원소들을 첨가하여 용융시킴으로써, 예를 들면 반제품 상태의 주조재를 제조한다. 일 구체예에서, 상기 주조재를 제조하는 단계는 680℃ ~ 730℃에서 합금화된 알루미늄 합금용탕을 DC(direct chilled) 공정을 통하여 주조재를 제조한다.

균질화 열처리 단계(S20)

균질화 열처리 단계(S20)에서는 상기와 같이 제조된 주조재를 440℃ ~ 580℃에서 균질화 열처리를수행한다. 상기 균질화 열처리 단계는 전체 주조재의 조성이 균일할 수 있도록 12 시간 ~ 16 시간 수행될 수 있다. 상기 균질화 열처리 단계에 의하여, 주조 과정에서 생긴, 예를 들어 불완전한 Mg₂Si, AlFeSi 등과 같은 석출상 및 정출상을 고용시켜 주조재를 균질화한다. 상기 균질화 열처리 온도가 440℃ 미만인 경우에는, 기지내 석출물의 고용이 충분히 이루어지지 않고, 정출상을 고용시키기 어려울 수 있다. 상기 균질화 열처리 온도가 580℃ 초과하는 경우에는, 주조재가 국소적으로 재용융되고 고융점 화합물이 석출되어 압연시 성형성이 낮아질 수 있다.. 이러한 경우, 고융점을 갖는 S-phase(Al-Mg-Cu phase) 상을 알루미늄 기지 내로 확산시킴으로써 열간압연 성형성을 확보할 수 있다. 상기 범위 내에서, 주조재의 균질화 효율 생산성 및 성형성이 향상될 수 있다.

열간압연 단계(S30)

열간압연 단계(S30)에서는, 상기 균질화 열처리된 주조재를 440℃ ~ 520℃ 에서 열간압연을 수행한다. 상기 열간압연은 각 압연패스 당 압하율 10% ~ 30%로의 두께감소가 이루어지도록 수행될 수 있다. 이러한 경우, 압연패스 수를 저감하면서도 후술하는 단계들에서 온도가 과도하게 냉각되지 않도록 적절한 열간압연 온도를 유지할 수 있어 생산성 및 표면 품질을 더욱 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 열간압연에 의하여 상기 판재는 16 mm 에서 최종두께로서 약 5 mm ~ 7 mm, 예를 들어 6 mm가 되도록 수행될 수 있다. 상기 범위 내에서, 판재의 표면 품질을 향상시킬 수 있다.

냉간압연 단계(S40)

냉간압연 단계(S40)에서는, 상기 열간압연된 주조재를 냉간압연하여 판재를 형성한다. 이러한 냉간압연에 의하여 알루미늄 합금판재의 강도와 연신율을 향상 시킬 수 있다. 냉간압연 시 압하율은 10% ~ 20%일 수 있다. 예를 들어, 상기 냉간압연에 의하여 상기 판재는 6 mm 에서 최종두께로서 약 0.8 mm ~ 1.2 mm, 예를 들어 1 mm가 되도록 수행될 수 있다.

재결정 열처리 단계(S50)

재결정 열처리 단계(S50)에서는, 상기 냉간압연된 판재를 480℃ ~ 540℃에서 재결정 열처리한다. 상기 재결정 열처리 단계는 20분 ~ 60분 동안 수행될 수 있다. 상기 재결정 열처리 단계에서, 용체화처리를 통해 재결정이 일어나 상을 고용시켜 연성을 향상시킬 수 있다. 재결정 열처리 온도가 480℃ 미만인 경우에는, 재결정 구동력이 낮아 재결정 속도가 느리며 연신된 결정립이 형성 될 수 있다. 뿐만 아니라, 상대적으로 낮은 온도 및 장시간의 재결정 열처리로 정출상 및 석출상이 성장하여 알루미늄 합금판재의 강도 및 성형성이 저하될 수 있다. 재결정 열처리 온도가 540℃를 초과하는 경우에는, 연신이 낮은 고온 석출상이 석출 될 수 있으며, 결정립이 성장하여 강도 및 성형성이 저하된다.

추가적으로, 상기 재결정 열처리된 판재를 상온에서, 예를 들어 0℃ ~ 40℃의온도에서 1일 ~ 7일 동안 야적할 수 있고, 이에 따라 자연 시효가 이루어질 수 있다.

시효 열처리 단계(S60)

시효 열처리 단계(S60)에서는, 상기 자연 시효된 판재를 160℃ ~ 200℃에서 시효 열처리한다. 일반적으로, 알루미늄 합금판재에 도장 작업을 수행한 후에 수행되는 열처리에 의하여, 상기 시효 열처리가 수행할 수 있다. 시효 열처리 시간은, 예를 들어 20분 ~ 30분일 수 있다. 상기 시효 열처리에 의하여, 알루미늄 합금판재는 소부경화가 되며, 이에 따라 β"상을 생성하는 석출강화가 발생하여 강도가 증가할 수 있다.

실시예

이하, 구체적인 실시예들을 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수 없다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.

시편 제조

본 발명의 실시예로서 표 1의 성분계를 갖는 알루미늄 합금을 형성한다. 비교예는 알루미늄 상용재 A6011를 사용하였다.

조성 (중량%)	마그네슘 (Mg)	실리콘 (Si)	구리 (Cu)	망간 (Mn)	철 (Fe)	알루미늄 (Al)
비교예	1.08	0.89	0.37	0.21	0.12	Bal.
실시예	1.0	1.25	0.4	0.1	0.1	Bal.

표 1을 참조하면, 실시예는 비교예에 비하여 실리콘 함량이 높고 망간의 함량이 낮은 조성을 가졌다.

상기 표 1의 성분 및 함량과, 잔부의 알루미늄(Al)과 불가피한 불순물을 포함하는 용탕을 720℃까지 가열하여 합금화한 후에, 두께 16 mm의 주조재를 제조하였다. 상기 주조재를 550℃에서 15 시간 동안 균질화 열처리하였다. 상기 균질화 열처리된 주조재를 500℃에서 30%의 압하율 조건으로 열간압연하여 열연판재를 제조하였다. 상기 열간압연에 의하여 두께 16 mm는 두께 6 mm로 감소되었다. 상기 열연판재를 20%의 압하율 조건으로 냉간압연하여 냉연판재를 제조하였다. 상기 냉간압연에 의하여 두께 6 mm는 두께 1 mm로 감소되었다. 그 다음에 상기 냉연판재를 520℃에서 30분 동안 재결정 열처리하여 알루미늄 합금판재를 제조하였다.

상기 재결정 열처리된 알루미늄 합금판재 3일 동안 자연 시효처리한 후, 프리 스트레인(Pre-strain) 처리를 수행하였다. 상기 프리 스트레인 처리는 상기 알루미늄 합금판재를 0.5% ~ 4%의 변형하여 수행된다. 이어서, 상기 알루미늄 합금판재를 185℃ 에서 25분 동안 시효 열처리 하였다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 알루미늄 합금판재의 공정 단계별 미세조직을 나타내는 사진들이다.

도 2를 참조하면, 알루미늄 합금판재의 주조 직후, 균질화 열처리후, 냉간압연후 및 재결정 열처리 후의 미세조직이 나타나있다. 주조 직후에 나타난 정출상과 석출상의 일부가 균질화 열처리에 의하여 재고용되어 주조재가 균질화되었다. 이후, 열간 압연과 냉간 압연에 의하여, 정출상과 석출상이 압연 방향으로 길게 연신되었다. 이어서, 재결정 열처리에 의하여, 구상화 정출상을 형성하였다. 이러한 구상화 정출상으로서, Mg₂Si와 Al(Fe, Mn)Si 등이 예시적으로 나타나 있다. 상기 구상화 정출상 들은 평균 입도 0.3 μm ~ 5 μm를 가질 수 있다. 상기 구상화 정출상에 의하여, 집합조직의 형성이 제어될 수 있고, 예를 들어 브래스 집합조직의 형성이 억제되고, 고스 집합조직의 형성이 촉진될 수 있다. 재결정 열처리 후의 결정립 크기는 약 25 μm 내지 35 μm 범위, 예를 들어 약 29 μm로 나타났다.

본 발명의 실시예 및 비교예의 기계적 특성을 ASTM E8 규격의 인장시편을 이용하여 상온(약 25 ℃)에서 10^-3 s^-1의 속도로 평가하였다.

표 2는 본 발명의 일실시예에 따른 알루미늄 합금판재의 기계적 성질을 나타낸 표이다.

구분	방향	재결정 열처리 후			시효 열처리 후
구분	방향	항복강도 (MPa)	인장강도 (MPa)	연신율 (%)	항복강도 (MPa)	인장강도 (MPa)	연신율 (%)
비교예	0	135	257	26.8	232	301	-
	45	136	256	28.2	231	301	-
	90	128	246	27.1	217	285	-
실시예	0	126.1	264.1	29.1	263.9	322.7	18.3
	45	117.8	259.5	29.0	246.5	303.2	18.2
	90	117.8	263.2	26.9	252.2	304.3	12.9

도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 알루미늄 합금판재의 기계적 성질을 나타내는 그래프들이다. 도 3은 실시예의 재결정 열처리 후의 결과이고, 도 4는 실시예의 시효 열처리 후의 결과이다.

표 2, 도 3 및 도 4를 참조하면, 재결정 열처리 후에는, 비교예에 비하여 실시예는 항복강도는 저하되었으나, 인장강도는 다소 증가하였고, 연신율은 10% 이상 증가하였다. 시효 열처리 후에는, 비교예에 비하여 실시예는 항복강도가 상당한 수준으로 증가하였고, 인장강도는 다소 증가하였다. 또한, 실시예의 연신율은 약 18% 수준으로 어느 정도 수준의 성형성을 가진다.

실시예의 방향에 따른 기계적 특성은, 재결정 열처리 후와 시효 열처리 후 모두에서, 0 도에서 상대적으로 높은 항복 강도, 인장강도, 및 연신율을 나타내었다. 그러나, 상기 기계적 특성 값이 각도에 따라 거의 차이가 없는 편이므로, 등방성 특성이 우세함을 알 수 있다. 이러한 등방성 특성에 따라 강도와 연신율이 증가된 것으로 분석된다.

본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 합금판재는, 재결정 열처리 후 성형 공정을 수행하는 경우 상대적으로 낮은 항복 강도와 높은 연신율을 가지므로 높은 성형성을 제공할 수 있다. 또한, 도장 후 열처리인 시효 열처리에 따라 항복 강도를 비교예에 더 높은 수준을 가지게 되므로, 원하지 않는 변형에 대응할 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 고강도 및 고성형성을 가지는 알루미늄 합금판재를 제공할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 기술적 사상이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명의 기술적 사상이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims

중량%로, 마그네슘(Mg): 0.9% ~ 1.3%, 실리콘(Si): 0.9% ~ 1.5%, 구리(Cu): 0.3% ~ 0.7%, 망간(Mn): 0.06% ~ 0.2%, 철(Fe): 0.05% ~ 2.0%, 및 잔부는 알루미늄(Al)과 불가피한 불순물을 포함하고,
평균 입도 0.3 μm ~ 5 μm의 구상화 정출상을 포함하고,
인장강도(TS): 250 MPa ~ 280 MPa, 항복강도(YS): 100 MPa ~ 130 MPa, 연신율(EL): 26% ~ 32%를 만족하는,
알루미늄 합금판재.
제 1 항에 있어서,
상기 알루미늄 합금판재는, 시효 열처리 후에, 인장강도(TS): 300 MPa ~ 330 MPa, 항복강도(YS): 240 MPa ~ 270 MPa, 연신율(EL): 10% ~ 20%를 만족하는,
알루미늄 합금판재.
제 1 항에 있어서,
상기 구상화 정출상에 의하여 집합조직의 형성이 제어되는,
알루미늄 합금판재.
제 3 항에 있어서,
상기 구상화 정출상에 의하여, 브래스 집합조직의 형성이 억제되고, 고스 집합조직의 형성이 촉진되는,
알루미늄 합금판재.
중량%로, 마그네슘(Mg): 0.9% ~ 1.3%, 실리콘(Si): 0.9% ~ 1.5%, 구리(Cu): 0.3% ~ 0.7%, 망간(Mn): 0.06% ~ 0.2%, 철(Fe): 0.05% ~ 2.0%, 및 잔부는 알루미늄(Al)과 불가피한 불순물을 포함하는 합금 조성의 주조재를 제조하는 단계;
상기 주조재를 440℃ ~ 580℃에서 균질화 열처리하는 단계;
상기 균질화 열처리된 주조재를 열간압연하는 단계;
상기 열간압연된 주조재를 냉간압연하여 판재를 형성하는 단계; 및
상기 냉간압연된 판재를 480℃ ~ 540℃에서 재결정 열처리하는 단계;를 포함하여 알루미늄 합금판재를 형성하고,
평균 입도 0.3 μm ~ 5 μm의 구상화 정출상을 포함하고,
상기 알루미늄 합금판재는, 인장강도(TS): 250 MPa ~ 280 MPa, 항복강도(YS): 100 MPa ~ 130 MPa, 연신율(EL): 26% ~ 32%를 만족하는,
알루미늄 합금판재의 제조방법.
제 5 항에 있어서,
상기 재결정 열처리하는 단계를 수행한 후에,
상기 재결정 열처리된 판재를 160℃ ~ 200℃에서 시효 열처리하는 단계;를 더 포함하는,
알루미늄 합금판재의 제조방법.
제 6 항에 있어서,
상기 알루미늄 합금판재는, 상기 시효 열처리를 수행한 후에,
인장강도(TS): 300 MPa ~ 330 MPa, 항복강도(YS): 240 MPa ~ 270 MPa, 연신율(EL): 10% ~ 20%를 만족하는,
알루미늄 합금판재의 제조방법.