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알루미늄주조합금의 입자미세화를 위한 Al-Ti-B 모합금의 제조방법

전문가 제언: ○ 본 발명은 등축정의 작은 입자가 균일하게 분산된 알루미늄 주조합금을 제조하기 위한 Al-Ti-B 모합금 소편(tablet)에 관한 것이다. 특히 알루미늄 모합금의 품질개선에 크게 도움을 줄 수 있는 기계적 성질을 결정 짓는 주요인자인 합금조성과 열처리, 주조품의 건전성과 미세조직 등에 대한 기술정보가 포함되어 있으므로 활용가능성이 상당히 높을 것으로 예상된다.

○ Al-Ti-B 모합금은 입자미세화 효과가 뛰어나 조대한 조직을 미세한 등축정의 입자로 변환시킬 수 있기 때문에 제조 시 열간균열(hot tearing)과 기공(porosity)을 방지할 수 있어 제품의 불량을 감소시킬 수 있고 인성, 항복강도, 가공성, 표면 정도, 기계가공성과 같은 품질 특성의 향상효과를 기대할 수 있다. 이러한 모합금의 제조기술을 정착하기 위해서는 Ti과 B의 정확한 첨가량 범위, 칼륨 및 플루오르 등과 같은 미량원소들의 첨가효과, 불순물 허용한도범위 등에 대한 검토도 필요하다.

○ 국내외에 조성적으로 Al-5%Ti-(1, 0.6, 0.2)%B 등의 모합금이 시판되고 있으며 제품의 종류, 용도 등에 따라 B의 비율이 달라진다. Al-Ti는 Al-Ti-B와 비교했을 때 미세화효과가 떨어지고 첨가량, 용탕온도, 유지시간의 영향을 받기 쉬우므로 이들의 관리가 중요하다. 일반 현장조업에서는 Al-5%Ti-1%B 모합금의 첨가량은 Ti량이 0.01~0.03%, 첨가온도는 720~750℃ 정도인 경우가 많다. Al-Ti-B 모합금을 첨가한 용탕을 정치하면 TiB2 입자가 포착되어 미세화효과가 악화되므로 주의해야 한다.

○ 실제 현장조업에서 Al-Ti-B의 첨가에 따른 문제점은 조대한 TiB2나 그 집단에 의한 압연판의 알루마이트처리에 있어서 표면결함의 원인이 되므로 Ti+B량의 과도한 첨가는 피해야 한다. 또한 현재 Al-Ti, Al-Ti-B에 의한 결정미세화 조직에 관한 문헌이 다수 발표되어 있으므로 국내관련 기업체에서는 이에 대한 정보수집과 국제 경쟁력을 갖출 수 있는 기술정착이 시급하다.

저자: TUBITAK
자료유형: 특허정보