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다이캐스팅용 고강도 알루미늄 합금
High Strength Aluminum Alloy for Die Casting 원문보기

한국주조공학회지 = Journal of Korea Foundry Society, v.31 no.3, 2011년, pp.101 - 105  

김기태 (한국생산기술연구원 주조기술센터)

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문제 정의

  • 본 기술 자료에서는 알루미늄 등의 경량소재를 이용한 자동차부품 경량화에 적극 대응하기 위하여, 서스펜션 모듈부품이나 스티어링 모듈부품 등의 자동차 구조용 부품에 적용할 수 있는 350MPa 이상의 인장강도를 나타내는 다이캐스팅용 고강도 알루미늄 합금에 대하여 소개하고자 한다.
  • 이에 따라 본 기술 자료에서는 알루미늄 등의 경량소재를 이용한 자동차 부품 경량화에 적극 대응하기 위하여, 서스펜션 모듈부품이나 스티어링 모듈부품 등의 자동차 구조용 부품에 적용할 수 있는 350MPa 이상의 인장강도를 나타내는 다이캐스팅용 고강도 알루미늄 합금에 대하여 소개하였다.
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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
자동차의 연비향상을 위한 주요 방안에는 무엇이 있는가? 자동차의 연비향상을 위한 주요 방안으로는 Fig. 2와 같이 엔진 ·구동계의 효율 향상, 주행저항 저감, 경량화 등이 있다. 그러나 엔진 효율 향상, 구동계 전달효율 향상, 주행저항 저감 등은 기술적으로 한계에 도달하여 대폭적인 연비향상은 기대하기 어려운 실정이며, 구조 변경, 알루미늄, 마그네슘 등의 경량 소재로의 변경, 부품합리화 등에 의한 자동차 경량화가 연비개선에 가장 효과가 좋은 것으로 알려져 있다.
자동차 경량화는 어떻게 이룰 수 있는가? 2와 같이 엔진 ·구동계의 효율 향상, 주행저항 저감, 경량화 등이 있다. 그러나 엔진 효율 향상, 구동계 전달효율 향상, 주행저항 저감 등은 기술적으로 한계에 도달하여 대폭적인 연비향상은 기대하기 어려운 실정이며, 구조 변경, 알루미늄, 마그네슘 등의 경량 소재로의 변경, 부품합리화 등에 의한 자동차 경량화가 연비개선에 가장 효과가 좋은 것으로 알려져 있다.
알루미늄 부품 생산기술 중 주조기술에 의하여 생산되는 자동차용 알루미늄 부품은 약 몇%를 차지하는가? 4와 같이 분류할 수 있으며, 주조, 압출, 압연, 단조기술 등이 주요 자동차용 알루미늄 부품 생산기술이다. 이중에서 주조기술에 의하여 생산되는 자동차용 알루미늄 부품이 약 80%를 차지하고 있는데, 금형주조에 의하여 생산되는 알루미늄 부품 생산량이 전체 알루미늄 부품 생산량의 약 39%로서 가장 큰 비중을 차지하고 있다. 다음으로는 다이캐스팅에 의하여 생산되는 알루미늄 부품 생산량이 전체 알루미늄 부품 생산량의 약 35%를 차지하고 있으며, 세계 생산량은 1,380만톤, 생산액은 42조 2천억원에 이르고 있다.
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참고문헌 (10)

  1. J.R. Davis : ASM Specialty Handbook, "Aluminum and Aluminum Alloys" (1996). 

  2. E.J. Wall, R. Sullivan, J. Carpenter : Progress Report for Automotive Light weighting Materials, (2004). 

  3. L. Jen, Y. Xinyan and Z. Wenping : PCT Patent, "High strength, high stress corrosion cracking resistant and castable Al-Zn-Mg-Cu-Zr alloy for shape cast products" WO 2008/ 036760 (2008). 

  4. J. Dong, J.Z. Cui, F.X. Yu, Z.H. Zhao and Y.B. Zhuo : J. Mater. Proc. Tech., "A new way to cast high-alloyed Al-Zn-Mg-Cu-Zr for super-high strength and toughness" 171 (2007) 399-404. 

  5. D. Jie, C. Jianzhong, D. Wenjiang : J. Crystal Growth, "Theoretical discussion of the effect of a low-frequency electromagnetic vibrating field on the as-cast microstructures of DC Al-Zn-Mg-Cu-Zr ingots" 295 (2006) 179-187. 

  6. J. Dong, J. Cui, X. Zeng and W. Ding : Mater. Letters, "Effect of low-frequency electromagnetic field on microstructures and macrosegregation of $\varphi$ 270 mm DC ingots of Al-Zn-Mg- Cu-Zr alloy" 59 (2005) 1502-1506. 

  7. S. Geoffrey K : US Patent, "Method for grain refinement of high strength aluminum casting alloys" 6,645,321 (2003). 

  8. Z. Yubo, C. Jianzhong, Z. Zhihao, Z. Haitao, and Q. Ke : Mater. Sci. Eng. A, "Effect of low frequency electromagnetic field on casting crack during DC casting superhigh strength aluminum alloys ingots" 406 (2005) 286-292. 

  9. B. Zhang, J. Cui and G. Lu : Mater. Sci. Eng. A, "Effect of lowfrequency electromagnetic field on microstructures and macrosegregation of continuous casting 7075 aluminum alloy" 355 (2003) 325-330. 

  10. R.K. Paramatmuni, K.M. Chang, B.S. Kang and X. Liu : Mater. Sci. Eng. A, "Evaluation of cracking resistance of DC casting high strength aluminum ingots" 379 (2004) 293-301. 

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