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문제 정의
- 하지만, 슈퍼차저 하우징 부품의 경우 복잡한 형상으로 주조 및 응고 시 부위별 주조 조직의 차이를 나타내므로 이에 대한 특성 또한 조사되어야 한다. 따라서 본연구에서는 건전한 주조 조건에서 제조된 슈퍼차저 하우징 부품의 부위별 미세조직 분석 및 기계적 특성 평가를 행한 후 열처리에 따른 미세조직 및 기계적 특성 변화를 조사하고자 하였다.
- 06 wt%Sr을 첨가 후 30분 유지하여 응고시켰으며 첨가하지 않은 A356 합금의 미세조직과 비교하였다. 슈퍼차저 하우징 부품의 열처리 특성 및 이에 따른 기계적 특성과의 상호관계를 알아보기 위하여, 합금의 최적 용체화 열처리 조건 및 열처리 조건에 따른 특성 변화를 조사하였다. 용체화 열처리 조건은 각 용체화 열처리 조건에 따른 합금의 경도 및 전기전도도 변화를 측정하여 비교 분석하였으며, 설정된 용체화 열처리 조건에서 열처리된 시험편을 소정의 온도에서 시효 처리하는 동안 각 시간에서의 경도를 측정하여 합금의 경화 거동을 조사하였다.
제안 방법
- Fig. 5에서는 Fig. 4에서 나타낸 조직사진에서 SDAS를 측정한 것으로서, SDAS를 측정하는데 이용된 방법은 조직사진 상의 스케일바 비율에서 400 µm에 해당하는 길이를 동일 방향으로 형성된 2차 수지상정 위에 위치시켜 그 사이에 위치하는 결정립계 개수를 파악하여 이를 400 µm 나누어 측정하였다.
- 경도 측정은 각 부품 당 7회씩 측정하였으며, 이를 산술·평균하여 비교하였다.
- 성분분석은 비교적 정밀도가 높은 습식분석 방법으로 유도결합 플라즈마 분광계(ICP)를 이용하였으며, 사용한 소재의 성분분석 결과를 Table 1에 나타내었다. 그리고 이를 ASM Handbook의 A356 합금 조성과 비교하였다. 사용한 소재의 합금 성분은 주로 Si와 Mg 원소를 주 합금화 원소로서 약 7.
- 하지만, 이러한 우수한 열전도도 때문에 주조 조건 따라 조직의 차이를 발생시킨다. 따라서 본 연구에서는 주조 조건 중 그 변화에 있어 비교적 차이가 큰 주물의 두께와 온도 분포에 따른 미세조직 변화를 확인하였으며, 그 결과를 Fig.4에 나타내었다. Fig.
- 시효 열처리에 의하여 더 높은 기계적 특성을 얻기 위해서는 열처리 동안 많은 미세한 준안정상을 석출시켜야하며, 이를 위해서는 용체화 열처리 단계에서 가능한 많은 양의 용질원자를 기지내에 고용시켜야 하므로 적절한 용체화 조건이 필요하다. 따라서, A356 합금을 이용한 슈퍼차저 하우징 부품의 열처리를 위한 조건을 합금의 특성을 참고하여 설정하였다. 보통, 용체화 열처리는 불연속적으로 존재하는 용질 원자를 기지내로 고용시킨 후 이를 급냉 시킴으로써 단일 과포화 고용체로 존재하도록 하는 열처리이다.
- 미세조직 관찰을 위한 에칭은 5 ml HF + 95 ml H2O 에칭액을 사용하여 수십 초 동안 실시하였으며, 내부 조직 및 기공 그리고 개재물 등은 광학 및 주사 전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 또한, A356 합금에 대한 성분은 ICP (Inductive Couple Plasma)장치를 이용하여 분석하였으며, ASM Handbook [10]에 명시된 A356 합금 조성과 비교 분석하였다. 주조용 A356 합금의 조직 개량화를 위하여 용해 주조 시 Al-10Sr 모합금의 형태로서 Sr 원소를 첨가하였으며[11,12], 이에 대한 영향을 확인하기 위하여 완전 용해한 A356 용탕에 약 0.
- )을 이용하여 상온에서 1 × 10−3 mm/s의 변형속도로 인장시험을 실시하였다. 또한, 인장시험 시 연신율은 Epsilon사의 표점거리가 25 mm인 신율계(extensometer)를 사용하여 측정하였다.
- 소재 및 부품의 부위별 미세조직 관찰을 위해서 시료를 채취하고, 이를 연마 및 미세 연마를 행한 후, 에칭액을 사용하여 미세조직을 관찰하였다. 미세조직 관찰을 위한 에칭은 5 ml HF + 95 ml H2O 에칭액을 사용하여 수십 초 동안 실시하였으며, 내부 조직 및 기공 그리고 개재물 등은 광학 및 주사 전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 또한, A356 합금에 대한 성분은 ICP (Inductive Couple Plasma)장치를 이용하여 분석하였으며, ASM Handbook [10]에 명시된 A356 합금 조성과 비교 분석하였다.
- 그러므로 이 합금의 경우 주조 공정 시 Na 원소나 Sr원소를 용융 합금에 첨가함으로써 합금의 조직을 개량화하여 사용하고 있다. 본 연구에서도 A356 합금의 조직 개량화를 위하여 용해 주조 시 Al-10Sr 모합금의 형태로서 Sr 원소를 첨가하여 공정 Si 상의 형상을 제어하였으며, Sr 첨가에 대한 영향은 미세구조학적 특성 분석을 실시하여 Fig. 2에 나타내었다. Sr의 첨가에 의해 개량화된 A356 합금의 미세조직에서는 조대한 침상의 공정 Si 상이 아닌, 미세하고 구형에 가까운 공정 Si 상과 보다 미세해진 초정 α상으로 구성되어 있으며, Sr 원소의 첨가량이 증가할수록 더욱 미세화되는 것으로 확인되었다.
- 소재 및 부품의 부위별 미세조직 관찰을 위해서 시료를 채취하고, 이를 연마 및 미세 연마를 행한 후, 에칭액을 사용하여 미세조직을 관찰하였다. 미세조직 관찰을 위한 에칭은 5 ml HF + 95 ml H2O 에칭액을 사용하여 수십 초 동안 실시하였으며, 내부 조직 및 기공 그리고 개재물 등은 광학 및 주사 전자현미경을 이용하여 관찰하였다.
- 경도 측정은 각 부품 당 7회씩 측정하였으며, 이를 산술·평균하여 비교하였다. 열처리한 부품의 부위별 기계적 특성치를 평가하기 위하여 인장시험을 실시하였으며, 측정한 결과를 바탕으로 A356 합금 부품의 항복 및 인장강도 그리고 연신율 등을 산출하였다. 인장시험을 위한 시편 준비는 최적 조건에서 열처리한 부품의 서로 다른 부위에서 ASTM E8M small-size 규격에 해당하는 판상형 인장 시험편을 채취하였고, 이를 UTM (Universial Test Machine, R&B Inc.
- 슈퍼차저 하우징 부품의 열처리 특성 및 이에 따른 기계적 특성과의 상호관계를 알아보기 위하여, 합금의 최적 용체화 열처리 조건 및 열처리 조건에 따른 특성 변화를 조사하였다. 용체화 열처리 조건은 각 용체화 열처리 조건에 따른 합금의 경도 및 전기전도도 변화를 측정하여 비교 분석하였으며, 설정된 용체화 열처리 조건에서 열처리된 시험편을 소정의 온도에서 시효 처리하는 동안 각 시간에서의 경도를 측정하여 합금의 경화 거동을 조사하였다. 최적 열처리 조건을 도출하기 위해, 용체화 처리 온도는 520℃와 540℃에서, 그리고 시효처리 온도는 160℃와 180℃에서 각각 그 변화를 비교 평가하여 최적 조건을 도출하여 나타내었다.
- 이상의 열처리에 조건에서 A356 합금을 이용한 슈퍼차저 하우징 부품을 T6 열처리 하였으며, 합금 부품의 부위별 시료를 제작하여 인장시험을 실시하였고 그 결과를 Fig. 14와 Table 3에 나타내었다.
- 인장시험을 위한 시편 준비는 최적 조건에서 열처리한 부품의 서로 다른 부위에서 ASTM E8M small-size 규격에 해당하는 판상형 인장 시험편을 채취하였고, 이를 UTM (Universial Test Machine, R&B Inc.)을 이용하여 상온에서 1 × 10−3 mm/s의 변형속도로 인장시험을 실시하였다.
- 또한, A356 합금에 대한 성분은 ICP (Inductive Couple Plasma)장치를 이용하여 분석하였으며, ASM Handbook [10]에 명시된 A356 합금 조성과 비교 분석하였다. 주조용 A356 합금의 조직 개량화를 위하여 용해 주조 시 Al-10Sr 모합금의 형태로서 Sr 원소를 첨가하였으며[11,12], 이에 대한 영향을 확인하기 위하여 완전 용해한 A356 용탕에 약 0.02~0.06 wt%Sr을 첨가 후 30분 유지하여 응고시켰으며 첨가하지 않은 A356 합금의 미세조직과 비교하였다. 슈퍼차저 하우징 부품의 열처리 특성 및 이에 따른 기계적 특성과의 상호관계를 알아보기 위하여, 합금의 최적 용체화 열처리 조건 및 열처리 조건에 따른 특성 변화를 조사하였다.
- 중력 주조한 슈퍼차저 하우징 부품의 열처리 특성 및 이에 따른 기계적 특성과의 상호관계를 알아보기 위하여 먼저, 부품 제조를 위해 사용한 합금의 건전성 확보를 위한 성분분석을 실시하였다. 성분분석은 비교적 정밀도가 높은 습식분석 방법으로 유도결합 플라즈마 분광계(ICP)를 이용하였으며, 사용한 소재의 성분분석 결과를 Table 1에 나타내었다.
- 중력주조를 이용한 인터쿨러가 장착된 알루미늄 슈퍼차저 하우징 주조품 개발을 위하여 최적 주조조건에서 제조된 주조품에 대한 금속학적 특성 분석과 부품의 열처리 조건에 따른 미세조직 및 기계적 특성을 분석/평가한 결과, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
- 용체화 열처리 조건은 각 용체화 열처리 조건에 따른 합금의 경도 및 전기전도도 변화를 측정하여 비교 분석하였으며, 설정된 용체화 열처리 조건에서 열처리된 시험편을 소정의 온도에서 시효 처리하는 동안 각 시간에서의 경도를 측정하여 합금의 경화 거동을 조사하였다. 최적 열처리 조건을 도출하기 위해, 용체화 처리 온도는 520℃와 540℃에서, 그리고 시효처리 온도는 160℃와 180℃에서 각각 그 변화를 비교 평가하여 최적 조건을 도출하여 나타내었다. 열처리에 따른 부품의 부위별 연화 및 경화 거동을 조사하기 위하여 측정한 경도 시험은 비커스경도기를 이용하였으며, 이때의 시험 조건은 ASTM E 384-99(하중 100 g, 유지시간 10초)에 따르는 시험 규격을 적용하였다.
이론/모형
- 중력 주조한 슈퍼차저 하우징 부품의 열처리 특성 및 이에 따른 기계적 특성과의 상호관계를 알아보기 위하여 먼저, 부품 제조를 위해 사용한 합금의 건전성 확보를 위한 성분분석을 실시하였다. 성분분석은 비교적 정밀도가 높은 습식분석 방법으로 유도결합 플라즈마 분광계(ICP)를 이용하였으며, 사용한 소재의 성분분석 결과를 Table 1에 나타내었다. 그리고 이를 ASM Handbook의 A356 합금 조성과 비교하였다.
- 최적 열처리 조건을 도출하기 위해, 용체화 처리 온도는 520℃와 540℃에서, 그리고 시효처리 온도는 160℃와 180℃에서 각각 그 변화를 비교 평가하여 최적 조건을 도출하여 나타내었다. 열처리에 따른 부품의 부위별 연화 및 경화 거동을 조사하기 위하여 측정한 경도 시험은 비커스경도기를 이용하였으며, 이때의 시험 조건은 ASTM E 384-99(하중 100 g, 유지시간 10초)에 따르는 시험 규격을 적용하였다. 경도 측정은 각 부품 당 7회씩 측정하였으며, 이를 산술·평균하여 비교하였다.
성능/효과
- 1) 용해 주조 시 Al-10Sr 모합금의 형태로서 첨가하여 합금 용탕의 유동성 저해를 최소화하고 조대한 침상의 공정 Si 상을 미세화시키고 구형의 형상을 갖기 위해서는 용해 주조시 Sr 첨가량은 약 0.02~0.03 wt%가 적절한 것으로 나타났다.
- 2) 미세조직 관찰 결과를 바탕으로 한 SDAS (Secondary Dendrite Arm Spacing) 측정을 통하여 합금의 냉각속도를 측정할 수 있었으며, 주조품 제조 시 부위별 냉각속도는 약 0.5 에서 283.5 K/s인 것으로 나타났다.
- 3) Sr 이 첨가된 A356 합금 부품의 경우 T6 열처리 조건으로 용체화 열처리는 540℃ 온도에서 4~6시간이 적절하며, 이후 160℃의 온도에서 4~5시간 동안 시효 처리 시 300 MPa 이상의 우수한 기계적 특성을 나타내는 것으로 확인되었다.
- Fig. 11에서 시효 온도 및 시간에 따른 전기전도도 변화를 측정한 결과에서는 시효 경화 거동 곡선과 유사한 형태를 나타내었으며, 시효 온도가 증가할수록 전기 전도도가 증가하기 시작하는 시간이 짧아지는 것으로 나타났다. 그리고 이 합금의 전기전도도는 160℃의 시효온도에서 초기 용체화 직후, 33.
- 4에 나타내었다. Fig. 4의 슈퍼차저 하우징 부품은 0.02 wt% Sr을 첨가 후 중력주조하여 제조하였으며, 미세조직 관찰 결과 에서는 각각 서로 다른 두께를 갖는 부위에서 시료를 채취하여 관찰한 것으로서 앞서 결과에서 언급한 바와 같이 알루미늄 초정의 조대한 수지상 주위로 Sr 첨가에 의한 구형의 미세 공정 Sr 상이 분포하는 전형적인 주조 조직을 확인할 수 있었다. 그리고 부품의 두꺼운 부위의 경우 많은 양의 용탕으로 인한 비교적 낮은 응고속도에 의해 얇은 두께를 갖는 부위의 조직에 비해 조대한 것으로 확인되었다(section C).
- Sr의 첨가에 의해 개량화된 A356 합금의 미세조직에서는 조대한 침상의 공정 Si 상이 아닌, 미세하고 구형에 가까운 공정 Si 상과 보다 미세해진 초정 α상으로 구성되어 있으며, Sr 원소의 첨가량이 증가할수록 더욱 미세화되는 것으로 확인되었다.
- 6은 열처리 전 부품의 부위별 경도 및 전기전도도를 측정하여 나타낸 것이다. 각 부위별 7회 이상 측정하여 이를 산술 평균한 결과를 나타낸 것으로써 부위별 소정의 차이는 있었으나, 열처리 전 부품의 경도는 약 110 Hv와 전기전도도는 약 37% IACS로 대부분 유사한 결과를 나타내는 것으로 확인되었다.
- 두시효 온도 모두에서 시효거동은 시효시작 후 4시간까지 급격한 경도 증가를 나타내었으며, 시효 4시간 이후에는 경도 증가없이 유사한 경도치를 나타내는 것으로 확인되었다. 각 시효온도에서 최대 경도치는 시효온도 160℃에서 약 120 Hv를, 180℃에서 115 Hv로 각각 나타났으며, 시효 열처리 동안 경화속도 및 경화량은 시효 온도가 높을수록 빠르고 높게 나타나는 것으로 확인되었다.
- 각 조건에서 측정된 SDAS의 평균 크기는 낮은 온도 분포를 하여 빠른 응고를 나타내는 주조 조건인 section A와 section B의 경우가 각각 평균 49.43과 50.20 µm로 76.76 µm인 section C 부위에 비해 다소 간격이 좁은 것으로 확인되었다.
- 이는 미세한 결정립을 가진 재료가 조대한 결정립을 갖는 재료보다 더 강하고 단단하다는 Hall-petch 이론에 입각한 결과라 판단된다[14-16]. 각각 인장 시험 결과는 Table 3에 나타낸 결과와 같이 열처리한 부품이 기계적 특성은 평균 295 MPa의 항복강도와 310 MPa의 인장 강도 그리고 약 3%의 연신율을 나타낸 것으로 확인되었다.
- 14는 Strain-Stress 곡선을 나타내며, 열처리한 시료에 대한 인장시험에서 인장하는 동안의 응력변화를 나타낸다. 그 결과, 부위별 미세조직 관찰 결과에서 느린 응고속도에 의해 조대한 조직을 갖는 부위에서 채취한 시료에서 낮은 인장강도를 나타내는 것으로 확인되었다. 이는 미세한 결정립을 가진 재료가 조대한 결정립을 갖는 재료보다 더 강하고 단단하다는 Hall-petch 이론에 입각한 결과라 판단된다[14-16].
- 7은 서로 다른 용체화 처리 온도에서 용체화 시간에 따른 경도 및 전기전도도 변화를 나타낸 것이다. 그 결과, 열처리 시간이 지남에 따라 점차적으로 합금의 경도는 낮아지는 것을 확인할 수 있었으며, 용체화 4시간 이후 경도의 감소는 미미한 것으로 나타났다. 이 때의 경도는 약 70 Hv 정도로 수렴하였으며, 이러한 경도 감소율은 용체화 처리 온도가 높을수록 더욱 짧은 시간 내에 수렴하는 것으로 나타났으며 이는 용질원자의 확산 속도에 기인하는 것으로 판단된다.
- 하지만, 앞서 언급한 바와 같이 보통 Al-Si계로 이루어진 합금에서, 조직 개량화를 위한 원소 첨가의 방법은 첨가 원소의 양에 따라 연성 및 인성을 크게 향상시키고, 소정의 기계적 특성 향상을 시킬 수 있으나 첨가량의 증가에 따라 합금의 주조성을 매우 저해시킬 수 있다. 그러므로 A356 합금을 이용한 슈퍼차저 하우징 부품의 제조에 있어서 주조품의 불량률을 고려한다면 합금의 개량화를 위한 Sr의 첨가량은 A356합금의 용해량에 따라 0.02~0.03 wt% 정도로 적절한 양을 사용해야 할 것으로 사료된다.
- 11에서 시효 온도 및 시간에 따른 전기전도도 변화를 측정한 결과에서는 시효 경화 거동 곡선과 유사한 형태를 나타내었으며, 시효 온도가 증가할수록 전기 전도도가 증가하기 시작하는 시간이 짧아지는 것으로 나타났다. 그리고 이 합금의 전기전도도는 160℃의 시효온도에서 초기 용체화 직후, 33.5% IACS에서 T6 열처리 후 약 37% IACS로 증가하였고, 180℃의 경우, 33.5% IACS에서 38.5% IACS로 증가하였다. 높은 시효 온도와 유지시간에 의해 과포화 고용된 용질 원자가 빠르게 확산하여 많은 양의 용질 원자가 석출하면서 기지 내에서 활주(滑走)하는 전자의 이동이 용이하였기 때문으로 판단된다.
- 11는 A356 합금 부품의 시효 열처리 특성을 조사한 것으로써, 앞서 설정된 용체화 조건에서 열처리 후 시효 온도 및 시간에 따른 합금의 시효 경화 거동을 나타낸 것이다. 두시효 온도 모두에서 시효거동은 시효시작 후 4시간까지 급격한 경도 증가를 나타내었으며, 시효 4시간 이후에는 경도 증가없이 유사한 경도치를 나타내는 것으로 확인되었다. 각 시효온도에서 최대 경도치는 시효온도 160℃에서 약 120 Hv를, 180℃에서 115 Hv로 각각 나타났으며, 시효 열처리 동안 경화속도 및 경화량은 시효 온도가 높을수록 빠르고 높게 나타나는 것으로 확인되었다.
- 8은 520℃의 용체화 온도에서 용체화 처리하는 동안 미세조직 변화를 나타낸 것으로서 초정의 수지상 주변으로 분포하는 공정상이 용체화 시간이 증가함에 따라 모든 부위에서 분해 및 고용으로 인한 미미한 변화만을 관찰할 수 있었다. 반면, Fig. 9의 보다 높은 온도(용체화 온도: 540℃)에서 열처리한 주조품의 경우, 모든 부위에서 열처리하는 동안 용체화 시간이 증가함에 따라 수지상 주변에 분포한 공정상이 점차적으로 감소하였으며, 용체화 4시간 이후 많은 양의 공정 조직이 분해되어 고용되는 것으로 확인되었다. Fig.
- 이는 시효 열처리 동안 석출하는 석출상의 크기가 매우 미세하여 그 변화를 확인하는 것이 어렵기 때문이라 판단된다. 본 연구 결과에서는 4시간 이후에 일부 관찰되었으나 그 양은 많지 않은 것으로 확인되었으며, 초정상 및 초정상 주위로 분포하는 상들이 크기가 점차적으로 증가하는 것으로 나타났다. 이상의 결과에 의해 이 합금 부품의 시효 열처리 시 초정 및 공정상의 조대화를 피하고 최고의 경화능을 갖는 열처리 조건은 앞서 언급된 용체화 열처리 온도 540℃에서 4~6시간, 시효 열처리 160℃에서 4시간이 가장 적당할 것으로 판단된다.
- 그리고 이를 ASM Handbook의 A356 합금 조성과 비교하였다. 사용한 소재의 합금 성분은 주로 Si와 Mg 원소를 주 합금화 원소로서 약 7.0 wt%Si 와 0.7 wt%Mg으로 ASM Handbook에 명시되어 있는 조성을 만족하는 것으로 나타났으며, 나머지 원소는 금속간 화합물과 같은 불순물 형성에 기인하므로 적은 양을 함유하고 있는 것으로 나타났다.
- 그 결과, 열처리 시간이 지남에 따라 점차적으로 합금의 경도는 낮아지는 것을 확인할 수 있었으며, 용체화 4시간 이후 경도의 감소는 미미한 것으로 나타났다. 이 때의 경도는 약 70 Hv 정도로 수렴하였으며, 이러한 경도 감소율은 용체화 처리 온도가 높을수록 더욱 짧은 시간 내에 수렴하는 것으로 나타났으며 이는 용질원자의 확산 속도에 기인하는 것으로 판단된다. 열처리에 따른 A356 합금의 전기전도도 변화의 경우, 용체화 처리가 진행됨에 따라 경도변화와 유사한 변화로 감소하는 결과를 나타내었다.
- 이는 부품의 기계적 특성을 저하시킬 수 있으므로 열처리 시 적절하게 고려되어야 할 것으로 판단된다. 이상의 결과를 바탕으로 시효열처리를 위한 용체화 열처리 시 이 합금의 용체화 처리 온도 및 시간은 540℃에서 4~6시간 정도가 적절한 것으로 판단하였으며, 시효 열처리 조건 선정에서 위의 조건에서 용체화 열처리를 실시하였다.
- 본 연구 결과에서는 4시간 이후에 일부 관찰되었으나 그 양은 많지 않은 것으로 확인되었으며, 초정상 및 초정상 주위로 분포하는 상들이 크기가 점차적으로 증가하는 것으로 나타났다. 이상의 결과에 의해 이 합금 부품의 시효 열처리 시 초정 및 공정상의 조대화를 피하고 최고의 경화능을 갖는 열처리 조건은 앞서 언급된 용체화 열처리 온도 540℃에서 4~6시간, 시효 열처리 160℃에서 4시간이 가장 적당할 것으로 판단된다.
- 이는 용체화 열처리 온도가 높을수록 용질 원자들의 확산 속도가 증가하여 용질 원자가 알루미늄 기지 내로 빠르게 고용되기 때문이라 판단된다. 하지만, 용체화 온도가 높아짐에 따라 과포화 고용체는 빠르게 형성시킬 수 있었으나 상대적으로 용체화 온도가 높을 경우 결정입도의 조대화가 발생되는 것으로 확인되었다. 이는 부품의 기계적 특성을 저하시킬 수 있으므로 열처리 시 적절하게 고려되어야 할 것으로 판단된다.
후속연구
- 3에서는 앞서 언급한 초정 α상(Al)과 공정 Si 상을 명확히 구분할 수 있었으며, 개량화 처리 전 원소 재의 덴드라이트 가지 사이 부분에 위치한 약 20 µm 이상의 침상 또는 판상의 공정 Si 상이 Sr 첨가 후 약 5 µm 이하의 미세하고 구형의 공정 Si 상으로 변화한 것으로 확인되었다. 그리고 일부 원소에 의해 기지 내에 존재하는 금속간 화합물 또한 Sr 첨가 후 감소한 것으로 확인되었으며, 이로 인해 주조품의 인성 및 연성 등의 기계적 특성이 향상될 수 있을 것으로 예측된다. 하지만, 앞서 언급한 바와 같이 보통 Al-Si계로 이루어진 합금에서, 조직 개량화를 위한 원소 첨가의 방법은 첨가 원소의 양에 따라 연성 및 인성을 크게 향상시키고, 소정의 기계적 특성 향상을 시킬 수 있으나 첨가량의 증가에 따라 합금의 주조성을 매우 저해시킬 수 있다.
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