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인공시효 열처리에 의한 알루미늄합금 제조기술

전문가 제언: ○ 본 발명은 경량 고강도 시효열처리형의 7000계열 알루미늄합금의 제조방법에 관한 것이다. 특히 2inch 이하의 얇은 두께로 된 판재를 생산할 수 있어 무게감량의 효과가 클 뿐만 아니라 강도, 인성 및 내부식성 등의 품질특성이 우수하여 이 제조기술에 대한 파급효과가 클 것으로 예상된다.

○ 고용량의 수송기기의 경량화를 위하여 기존의 철강소재가 고강도 알루미늄으로 급속히 대체되고 있으며, 이에 대한 수요는 급증할 전망에 있다. 이에 따라 군수분야와 더불어 항공기, 자동차, 고속전철 등의 분야에 적용이 가능한 고강도 알루미늄소재의 개발에 관한 연구가 절실히 필요한 단계에 있다.

○ 본 발명에 의한 Al-Zn-Mg-Cu계 고강도 알루미늄합금의 제조기술을 확립하기 위해서는 열처리공정을 통해 얻어지는 시효경화 효과, 합금원소(Zr, Hf, Sc, Mn, V 등) 첨가에 따른 석출물의 생성, 이에 따른 석출경화 효과, 용착금속의 응고균열 발생 및 액화균열의 생성메커니즘을 규명하는 것이 필요하다.

○ 현재 국내 장갑차 및 자주포 등의 동체구조용 장갑재료인 5083Al과 7039Al 합금은 내응력 부식균열에 민감하고 기동성과 내구성이 낮은 단점이 있다고 보고되고 있다. 이와 관련하여 기존의 합금보다 강도, 내식성, 용접성 등이 훨씬 우수한 본 발명의 알루미늄합금과 같은 새로운 합금에 대한 국내관련 산업체의 기술정착이 시급히 요구되고 있다.

○ 자동차, 항공기, 고속전철 등 광범위한 수요가 있으나 국내에서는 아직 열처리형 고강도 알루미늄합금 판재에 대한 생산기술이 매우 취약하다. 현재 항공기에 많이 적용되고 있는 고강도 알루미늄 7075는 강도가 높으나 내식성, 피로특성, 성형성 및 용접성에 대한 품질확보에는 아직 미흡한 실정에 있다. 한 예로서 고강도 알루미늄합금인 2024Al 및 7075Al 합금의 경우 항공기용 동체 외피구조에 연간 2만 톤 규모로 전량수입에 의존하고 있다.

저자: ALCOA INC.
자료유형: 특허정보