내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

첨단기술정보

home
알림마당
과학기술정보분석
첨단기술정보

내고온크리프특성이 우수한 다이캐스팅용 Mg-Al-Ca-Sn계 합금의 개발

전문가 제언: ○ 마그네슘은 구조용 금속재료 중에서 비강도(단위중량당 강도)가 가장 크고 비중은 1.74로 철강의 약 1/4, 알루미늄의 약 2/3에 불과하여 경량화를 목적으로 하는 구조설계에는 매우 적합한 재료이다. 최근 자동차 배출가스의 CO2 저감화가 세계적인 이슈로 부각됨에 따라 자동차부품에 마그네슘합금의 적용이 증가하는 추세에 있다.

○ 경량구조재로서 마그네슘합금의 장점에도 불구하고 이제까지 용도확대가 지체되어 온 것은 ①알루미늄이나 철강 재료에 비하여 가격이 비싼 점, ②결정구조가 조밀6방정이기 때문에 슬립 면이 제한되어 실온근방에서 가공이 곤란한 점, ③내열성이 취약하여 사용온도의 한계가 150℃에 불과하여 용도가 제한되는 점 등을 들 수 있다.

○ 자동차의 엔진관련 부품으로 고온 환경에서 사용되는 실린더블록, 오일 팬, 크랭크케이스, 흡입다기관(intake manifold) 등에 적용을 위해서는 내고온 특성이 요구된다. 고온용 마그네슘합금으로는 Mg-Al-Si계(AS21, AS41), Mg-Al-RE계(AE41, AE42) 등 내고온 크리프성이 우수한 합금이 개발되어 있으나 합금에 따라 주조성, 입계균열, 금형소착 등의 결점을 갖고 있다.

○ 본 보고에서 소개하고 있는 내열합금은 종래의 Mg-Al-Ca계 합금을 개량한 것으로 Ca를 0.9%에서 1.7%로 증가시켜 내고온 크리프특성을 개선시키고 Ca로 인한 입계균열의 발생을 Sn의 첨가로 방지하고 있다. 즉 입계에 석출한 Al2Ca가 입계슬립을 억제하고 Sn-Ca계 화합물의 분산강화가 내크리프특성의 향상에 기여하고 있다.

○ 합금조성은 Mg-4.5%Al-1.7%Ca-0.9%Sn으로 고가의 원소를 함유하지 않으므로 기존의 내열 Mg합금보다 가격적으로 유리하다. 또 실용제품의 제조시험으로부터 평가한 주조성은 AZ91D보다는 떨어지나 AM60B와 동등한 것으로 검증되어 실용화 가능성이 클 것으로 기대된다. 다만 실용합금으로 고온 환경에 응용하기 위해서는 고온강도, 피로수명, 고온경도 등에 관한 신뢰성 있는 데이터의 확보가 요망된다.

저자: Hiroyuki Omura
자료유형: 학술정보