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고장력, 열처리 가능 알루미늄 합금

전문가 제언: ○ 알루미늄 밀도는 약 2.8g/cm3으로 가벼우나 기계적 성질이 약해 일반적으로 합금하여 사용된다. 합금으로 단위 면적당 비강도는 강보다는 높지 않으나 질량당 강도는 고장력강 보다 높다.

○ 또한 알루미늄은 가공하기가 쉬워 절삭가공, 압출, 압연, 프레스 등의 소성가공, 주조, 용접 등 모든 금속가공법을 적용할 수 있다.

○ 강도를 향상시키기 위해 개발된 고강도 합금계로는 알루미늄-구리(마그네슘)계 합금(두랄루민)과 알루미늄-아연-마그네슘계 합금(초두랄루민) 등이 있다. 이들은 열처리를 하여 강도를 높이는 시효경화형 합금이다.

○ 여기에 소개하는 발명합금은 고강도 합금으로 특별히 두께가 두꺼운 소성가공을 할 수 있는 합금으로 아연 6~8%, 마그네슘 1~2%를 합금하고, Zr, Mn, Ti 및 Sc를 분산질(분산매 속의 미세입자)을 형성하는 원소로 함유하는 합금이다. 특히 이 합금은 플라스틱 사출 몰드 제조에 적합한 재질이다.

○ 지금까지 우리나라의 사출기용 몰드 재료는 특수강 전문 제조업체에서 단조품으로 생산하는 철계의 저합금강이 많이 사용되고 있다. 그러나 이는 철계이므로 알루미늄에 비해 가공성이 좋지 않고 중량이 무거워 취급이 어렵다.

○ 이 발명품은 압연제품으로 생산하고 열처리하여 기계적 성질을 타 알루미늄 합금과 비교하여 우수한 재질로 평가하고 있다. 플라스틱 몰드용으로 사용하기 위해서는 Net shape 주조성도 검토되고 표면 깊이에 따른 경도도 조사되어야 한다고 생각한다.

○ 플라스틱 금형을 고강도의 열처리 가능 알루미늄으로 개량한다는 것은 대단히 획기적인 일이라 하겠다. 금형 가공업에 종사자들과 재료 분야에 종사자들은 서로 협력하여 이 재질을 좀더 깊이 연구하여 실용화 할 가치가 있다고 생각된다.

저자: ALCAN ROLLED PRODUCTS-RAVENSWOOD, LLC
자료유형: 특허정보