한국주조공학회

본 연구에서는 Al-7Si-(0.3~0.5)Mg-(0~0.5)Cu 합금의 용체화 처리 조건 최적화를 위해 545ºC 온도 조건에서 최대 7시간까지 용체화 처리를 수행한 후 광학현미경 및 FE-SEM을 활용한 미세조직 관찰 및 브리넬 경도 측정을 수행하였다 . 합금 내 공정 Si 상은 용체화 처리 초반 3시간 동안 급격한 조대화 현상을 나타내었으며 , 이후에는 용체화 처리가 진행되어도 Si 상 크기는 크게 변화하지 않았다 . 한편 공정 Si 상의 구상화의 경우 , 용체화 처리 시간이 7시간에 도달할 때 까지 지속적으로 진행되었다 . Cu가 첨가된 합금의 주방상태에서는 Q-Al5Cu2Mg8Si6 상과 θ-Al2Cu 상이 확인되었으나 , 545ºC에서 3시간 동안 진행된 용체화 처리 이 후에는 모두 분해되었다 . 주방상태에서 확인된 π-Al8FeMg3Si 상은 5시간의 용체화 처리 이후에 사라지거나 (0.3wt%Mg) 혹은 7시간의 용체화 처리 이후에도 존재 (0.5wt%Mg)하였다 . 초정 α상 내 Mg 및 Cu 함량은 용체화 처리 시간이 5시간에 도달할 때 까지 증가하였으며 , 이는 Mg 및 Cu를 함유한 금속간 화합물의 용체화 시간에 따른 분해 거동과 일치하였다 . Al-7Si-Mg-Cu 합금의 용체화 처리 과정에서 확인한 미세조직 변화를 종합적으로 고려할 때, 본 연구에서 다룬 합금의 석출강화 효과 극대화를 위해서는 545ºC 조건에서 최소 5시간의 용체화 처리가 필요한 것으로 판단되며 , 용체화 처리 조건 별로 측정된 브리넬 경도 데이터로부터 동일한 최적 용체화 처리 조건을 도출할 수 있었다.

Al-Si-Mg-Cu 합금, 용체화 처리, 미세조직, 열처리, 브리넬 경도.