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다이캐스팅용 AM60 Mg합금의 조직과 기계적성질에 미치는 응고속도와 Sb 첨가의 영향

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○ 자동차의 경량화방법 중에 Mg의 비중이 Al의 2/3, Fe의 1/4 정도로 가볍기 때문에 Mg합금을 자동차 부품으로 활용하는 경향이 증가 되고 있다. Mg 합금 중에서 AZ91계열은 실린더헤드카버, 트랜스미션케이스 등을 핫 다이캐스팅 법으로 제조하고, AM60계열은 로드휠, 리어프레임, 시트 프레임 등을 콜드다이캐스팅법으로 제조하고있다. 본고는 자동차 부품의 성능을 더 향상시키기 위하여 AM60합금에 약간의 Sb를 첨가하여 응고속도와 기계적 성질을 향상시키는 중요한 기술자료이다.
○ AM60 Mg합금에 Sb를 첨가할 경우 Sb융점은 656℃, 비중은 6.68이다. 또 Sb는 산화력이 강해서 산화되기 쉬우며 산화되면 Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5 등의 산화물을 형성하는데 이들 산화물의 융점도 600℃ 전후이다. Sb를 첨가할 경우 AM60 용액은 밀도가 약 1.6 정도 임으로 Sb와의 밀도 차이가 커서 완전 혼합시키는 기술이 요구되며 특히 Sb산화물의 밀도도 5이상임으로 Sb산화물제거문제도 있고 또 응고 시에 개재물로 함입 되어 결함을 초래할 수 있다고 생각된다.
○ Sb는 메탈로이드 반금속이며 용해되었다가 응고 시에는 팽창하는 특성이 있다. AM60 합금에 Sb를 첨가한 합금이 응고 시에 수축양을 보상할 수 있는 특징이 있다고 생각되는데 이점에서도 앞으로 연구가 있기를 바란다.
○ AM60합금은 용해 시에 산화방지를 위하여 순수한 Ar가스 분위기에서 용해시켰는데, Ar이나 N2 또는 He가스등의 불활성 가스를 이용할 경우에는 탈산처리를 충분히 하는 것이 좋다고 생각되며, 용융액을 유지시켰다가 금형에 주탕 전에 용융합금의 산화를 방지하기위하여 SF6가스를 활용했으나 이 가스는 환경친화적 가스가 아니므로 HFC-134a, OHFC-1234ze 가스 등으로 대치하는 경향이 있다.
○ 한국도 대원다이캐스트공업(주) 등의 회사에서AM60 등의 자동차 부품을 다이캐스팅법으로 제조하고 있으나 연구개발은 아주 미약함으로 기업체와 정부연구기관 및 대학 등에서 연구개발 하기를 기대한다.

저자: M.Unal
자료유형: 니즈학술정보