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Al-Ni-Mg-(Cu) 알루미늄 P/M 합금의 발달

전문가 제언: ○ 분말야금부품의 생산은 최근 몇 년 동안 연평균 30% 이상의 급격한 신장을 보였다. 이러한 성장은 자동차 부품의 수요량 급증에 따른 것이다. 국내의 시장에서만 40만대 이상의 판매를 기록하여 가장 대중적인 인기를 모은 현대자동차의 엑셀과 프레스토의 경우, 2.8㎏에 달하는 총 44가지의 분말야금제품이 사용되고 있다. 가까운 시일 내에 선진 자동차생산국 수준인 1대당 5㎏ 수준으로 진입할 것이다.

○ 자동차 부품 중에 특히 엔진이나 변속기부품 등은 수많은 종류의 크고 작은 복잡한 기어로 구성되어 있다. 이러한 부품들은 철강 재료나 알루미늄 합금 등을 가공하여 생산하는 것이 종래의 제조방법이지만 생산 효율성을 고려할 때 많은 문제점을 지닌다.

○ 이에 대한 강력한 해결방안으로 금속분말을 최종 부품의 모양으로 압축성형한 후 가열에 의한 소결과정을 통해 종래의 가공부품에 견줄 수 있는 성질을 갖는 새로운 재료가공 기술인 분말야금기술이 특히 자동차 산업에서 크게 주목을 받고 있다.

○ 자동차 회사는 차량 배기 배출을 줄이고, 연비를 상승시키는 노력에 대해 보다 가볍게 하려고 하고 있다. Dunnett 등의 알루미늄 분말야금(P/M) 합금 연구는 이 목적을 달성하는 것을 도울 수 있는 자료다.

○ 알루미늄 P/M산업에 영향을 미치고 있는 큰 문제 중 하나는 시판 합금의 결핍이다. 이것을 고치기 위하여 Dunnett 등은 뛰어난 특성의 새로운 알루미늄 P/M합금을 개발하기 위하여 연구를 하였다.

○ 그들은 새로운 일련의 Al-Ni-Mg P/M합금에서 Ni함량 6, 10 및 15w/o를 기본 시스템 니켈 0w/o와 비교하였다.

○ 최적 소결 순서는 합금계마다 개발되었다. 기계적 성질의 시험은 15%Ni 및 5%Cu 합금에서 가장 높은 인장 강도를 보였고, 최고 200℃에서 AC2014와 같은 종래의 P/M합금보다 상당히 개선되었다고 한다.

저자: K.S. Dunnett, R.M. Mueller, D.P. Bishop
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