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Al합금용윰금속의 탈인 기술개발

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○ 자동차경량화는 CO2가스 발생량을 감소시키기 위한 현대사회의 큰 과제이다. 자동차 차체나 엔진 등은 금속재료로 구성되었음으로 금속중의 철강재료를 경금속 Al합금으로 대체하여가는 기술이 개발되고 있다. 엔진 부품이나 스테어링휠 등은 Al합금 다이캐스팅이나 중력주조 등 여러 방법을 이용하여 부품을 제조하고 있다. 본고는 주조재료로 많이 사용하는 AC4CH합금의 탈인 처리기술을 개발한 자료로서 P함유량에 따라 비개량조직과 개량조직재료가 되는 중요한 기술을 개발하였다.
○ Al합금다이캐스팅은 일반적으로 ADC12합금을 사용하는데 고상율이 30∼60%로서 고온 영역이 좁아서 온도제어가 좀 곤난하다. AC4CH 금형주조용 합금은 고상율이 30∼60%로 온도 영역이 넓은 편이므로 온도제어가 용이한 편이다. 이 방법은 탈인기술을 개발하여 합금의 조직을 개량조직으로 제조하는데 특징이 있다.
○ 본고에서 탈인실험을 할때 AC4CH 500kg 용탕에 NaF-NaCl 플럭스를 사용해서 탈인할 경우 NaF가 Mg으로 환원되어 Na3P로 된다고 생각하였는데, 298℃의 표준상태애서 생성열 △H를 보면 NaF=-137,300 kcal/mol, MgF2=-266,000kcal/mol, SiF4=-385,000 kcal/mol이다. 그리고 AC4CH는 Al-7%Si, Mg 0.42%정도 함유되어 있으므로 NaF가 환원된다고 가정하면 Mg 보다 훨신 많이 함유된 Si이 SiF4 생성열도 크고 함량도 많으므로 Si의 영향도 고려할 필요가 있다.
○ 본고의 Na3P 생성된 반응도 명확하지 않으므로 조직분석에 의해서 Na3P확인 실험이 필요하고, 또 플럭스 NaF2-NaCl복염에 의한 탈인 반응과 용해용 도가니재료도 탈인성 재료로 제조되는 것을 연구할 필요가 있다고 생각된다.
○ 우리나라의 Al합금공장이나 주조공장 및 대학이나 각 연구소에서는 Al합금의 조직실험이나 기기분석, 물성실험 등은 많이 하고 있으나 ppm 수준의 미량분석은 화학분석으로 하는 것이 더 신뢰성이 있기 때문에 주물공장은 각 대학이나 연구소와 연대하여 화학분석 기술자 양성이 필요하다고 제언한다.

저자: Mayuki Morinaka and Michihiro Toyoda
자료유형: 니즈학술정보