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다이캐스팅을 포함한 Mg합금의 용탕 및 응고특성

전문가 제언: ○ AM60B, ACM522, AZ91계, AJ62X 등의 Mg-Al합금은 오일팬, 스티어링휠, 실린더 블록 등의 자동차 부품의 다이캐스팅을 포함한 합금주조에 의해 제조하여 사용되고 있다. 이들 제품을 고품위로 안정하게 주조하기 위해서는 용해된 Mg합금 용탕을 청정하게 하여 신속하게 충전하는 것이 대단히 중요하다. 본고는 산소와 친화력이 강한 Mg합금의 주조설계에 대한 중요한 기술 자료를 실었다.

○ Mg-Al계 합금설계를 평형상태도를 기반으로 하여 ？-Mg 초정과 Mg17Al12 금속간화합물 생성량에 따라 고용체강화, 석출강화, 인장강도나 경도가 증가하고 금속간화합물이 증가하면 내식성이 증가하나 연신율이 떨어지고 충격치가 감소함으로 합금설계를 신중하게 해야 한다.

○ Mg-Al 합금에 Mn은 내식성을 향상시키기 위하여 첨가하는데 이 Mn은 합금제조시에 Fe를 제거하는 효과가 있다. 즉 Al-Fe-Mn형의 금속간 화합물로 되어 Mg합금 비중보다 무거우므로 바닥에 침강하여 제거된다.

○ Mg의 수소 용해도는 Al의 수소용해도 더욱 높기 때문에 용탕 표면에 수증기에 의해 Mg(OH)2 필름을 형성하였다가 산화되어 MgO 불순물로 되고 수분은 용탕에 일부 함입되고 또 잉곳에서 표면산화 되어 함입된 [H]가 H2가스로 되어 응고 시에 수소기공에 의한 다공질이 형성된다. 이를 방지하기 위하여 용해되는 원료는 예열하여 수분이 없도록 하여 용해로에 장입하고 용탕 중에 함유된 수소는 감압처리하거나 불활성 가스에 의한 버블링 처리가 필요하다고 생각된다.

○ 우리나라는 보고마그네슘, 승우금속, 태용테크(주) 등 십여 개의 다이캐스팅 회사가 있으나 아연 및 Al합금 다이캐스팅 회사보다 Mg합금 다이 캐스팅 회사가 적은 편이다. Mg합금 다이캐스팅을 포함한 주조에 관한 연구는 희소함으로 자동차나 가전제품에 필요한 경량화 제품을 제조하기 위해서는 Mg합금의 다이캐스팅에 관한 연구가 활성화 될 필요가 있다고 생각된다.

저자: Katsuya Sakakibara
자료유형: 니즈학술정보