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Kafe 바로가기주관연구기관 | 포항산업과학연구원 Research Institute of Industrial Science & Technology |
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연구책임자 | 김명균 |
참여연구자 | 연장흠 , 손현성 , 유종주 , 김세훈 , 김우진 , 윤우석 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2019-07 |
과제시작연도 | 2019 |
주관부처 | 산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
등록번호 | TRKO202200006233 |
과제고유번호 | 1415161823 |
사업명 | 산업소재핵심기술개발(R&D) |
DB 구축일자 | 2022-08-13 |
키워드 | 용질원소 10%.빌렛.슬라브.압출.압연.용질농도분포.강도연성지수. |
3. 개발결과 요약
□ 최종목표
용질원소를 10%이상 함유하면서 연주성 및 고특성 알루미늄 합금설계를 기반으로 내/외부 품질 및 생산성이 우수한 빌렛 및 슬라브의 연주기술을 개발하고, 이를 소성가공(압출/압연/인발/단조) 및 열처리를 통한 부품화를 목표로 함.
□ 개발내용 및 결과
본 연구과제는 합금설계 기반으로 고용질 Al합금 빌렛 및 슬라브 주조기술로 대별되며, 주요기술 개발내용은 아래와 같음.
1. 연속주조 고려한 고용질 고특성 알루미늄 합금 설계
2. 고품질 연속주조 시스템 및 몰드 설
3. 개발결과 요약
□ 최종목표
용질원소를 10%이상 함유하면서 연주성 및 고특성 알루미늄 합금설계를 기반으로 내/외부 품질 및 생산성이 우수한 빌렛 및 슬라브의 연주기술을 개발하고, 이를 소성가공(압출/압연/인발/단조) 및 열처리를 통한 부품화를 목표로 함.
□ 개발내용 및 결과
본 연구과제는 합금설계 기반으로 고용질 Al합금 빌렛 및 슬라브 주조기술로 대별되며, 주요기술 개발내용은 아래와 같음.
1. 연속주조 고려한 고용질 고특성 알루미늄 합금 설계
2. 고품질 연속주조 시스템 및 몰드 설계 기술 개발
3. 고품질 빌렛, 슬라브 연속주조기술 개발
4. 맞춤형 소성가공 및 고특성 부품화 기술
이를 바탕으로 주요연구결과는 다음과 같음.
1. 용질원소 10% 함유 직경 300mm Al합금 빌렛 주속 70mm/분 이상, 용질농도분포 5%이내, 기공 10㎛ 고품위 연주기술 개발
2. 이상의 빌렛를 재가열, 압출 및 열처리하여 12,000MPa% 강도연성지수를 갖는 소재를 개발함.
3. 이들 소재를 압출/단조/열처리기술개발로 자동차용 로우암, Compressor Pulley, Damper Pulley Hub 등 시제품을 개발함.
4. 용질원소 10% 함유 150*400mm Al 합금 슬라브 주속 70mm/분이상, 용질농도분포 15%이내 고품위 연주기술 개발
5. 이상의 슬라브를 재가열, 압연 및 열처리하여 10,000MPa% 강도연성지수를 갖는 압연재를 개발함.
□ 기술개발 배경
기존 고강도 알루미늄(2024, 7075) 합금 빌렛 및 슬라브 연속 주조시 crack 발생과 조직 불균일로 후가공시 결함이 발생되는 문제점이 있음. 이는 고강도 알루미늄 합금 연속주조시 몰드 내 큰 온도구배로 빌렛 및 슬라브의 내부 및 표면결함을 유발하기 때문이며, 이를 해결하고자 본 연구과제에서는 용질원소 10%이상 함유한 알루미늄 합금 빌렛 및 슬라브 연주시 몰드 내 온도구배를 감소시켜 대구경 빌렛 및 슬라브를 건전하게 주조하는 기술을 개발함.
또한, 용질원소 10%이상 함유한 고강도 고성형성 알루미늄 합금이면서 주조성이 용이한 합금 설계, 고용질 함유 빌렛 및 슬라브의 후가공 공정기술을 개발하여 수송기기용 경량 부품개발을 개발하고자 함.
□ 핵심개발 기술의 의의
용질원소 10%이상 함유한 고용질 알루미늄 합금은 주조 중 많은 결함으로 인해 국내에서는 거의 생산되지 않은 고강도 소재로 대부분 수입에 의존하고 있는 현실임. 그러나, 본 기술개발로 기존 고용질 알루미늄 합금보다 우수한 물성을 갖는 신합금설계, 고용질 함유 알루미늄 용해 및 용탕처리기술을 기반으로 연주시 주조결함이 없는 건전한 알루미늄 합금 빌렛 및 슬라브 연속주조 중 몰드 냉각제어, 열처리 및 소성가공 기술개발을 주관 및 참여기관이 공동으로 개발하였음.
이상의 기술은 본 과제 내에서 자체 개발하고, 개발기술은 자동차용 부품인 풀리 및 로우암 시제품을 적용 평가하여 사업화 가능성을 점검하였음. 향후 본 개발기술로 고강도 고성형성 알루미늄이 수송기기, 일반재 및 군수용 소재 및 부품으로 확대 적용할 수 있다는 측면에서 의의가 있음.
□ 적용 분야
화석연료 및 친환경 자동차용 부품, 전기전자제품용 소재, 군수 및 항공기용 소재 및 부품
(출처 : 기술개발사업 최종보고서 초록 5p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
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과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
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