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KR101406111B1 - 마그네슘 합금 고속 압출방법 및 그에 의해 제조된 마그네슘 합금 압출재 - Google Patents

마그네슘 합금 고속 압출방법 및 그에 의해 제조된 마그네슘 합금 압출재 Download PDF

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KR101406111B1
KR101406111B1 KR1020130051763A KR20130051763A KR101406111B1 KR 101406111 B1 KR101406111 B1 KR 101406111B1 KR 1020130051763 A KR1020130051763 A KR 1020130051763A KR 20130051763 A KR20130051763 A KR 20130051763A KR 101406111 B1 KR101406111 B1 KR 101406111B1
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KR
South Korea
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magnesium alloy
extrusion
magnesium
temperature
billet
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KR1020130051763A
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박성혁
유봉선
김하식
배준호
김영민
문병기
임창동
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한국기계연구원
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Abstract

본 발명은 본 발명은 주석(Sn) 6.5 ~ 7.5 중량%; 아연(Zn) 0.1 ~ 1.5 중량%; 알루미늄(Al) 0.2 ~ 2 중량%; 및 마그네슘(Mg) 잔부로 이루어진 마그네슘 합금 빌렛을 준비하는 단계; 상기 마그네슘 합금 빌렛을 균질화 열처리(homogenizaton heat treatment)하는 단계; 및 상기 균질화 열처리된 마그네슘 합금 빌렛을 350 ~ 500 ℃의 압출 온도 및 10 ~ 14 m/min의 출구속도의 압출 조건 하에서 압출하는 단계를 포함하는 마그네슘 합금 고속 압출방법 및 그에 의해 제조된 마그네슘 합금 압출재에 대한 것이다. 본 발명에 따른 마그네슘 합금 고속 압출방법은, 350 ~ 500 ℃의 고온 및 10 ~ 14 m/min의 고속의 압출 조건 하에서도 표면에 열간균열이 발생되지 않는 건전한 마그네슘 합금 압출재의 생산이 가능할 정도로 마그네슘 합금의 압출성(extrudability)을 현저히 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 마그네슘 합금 고속 압출방법은 AZ80 합금 또는 ZK60 합금 등과 같은 기존의 상용 마그네슘 합금에서는 불가능한 고속압출을 통해 생산성을 향상시킬 수 있어 양산형 마그네슘 압출재의 생산방법으로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

마그네슘 합금 고속 압출방법 및 그에 의해 제조된 마그네슘 합금 압출재{High speed extrusion method for magnesium alloy and magnesium alloy extruded material prepared thereby}
본 발명은 마그네슘 합금 압출방법 및 그에 의해 제조된 마그네슘 합금 압출재에 대한 것으로서, 보다 상세하게는, 고온의 압출 온도 하에서 고속으로 마그네슘 합금 압출재를 제조하는 압출방법 및 그에 의해 제조되는 압출재에 대한 것이다.
마그네슘 합금은 사용 가능한 구조용 소재 중 가장 밀도가 낮은 경량 금속 소재이면서, 높은 비강도, 뛰어난 기계가공성, 진동흡수능, 전자파 차폐성과 같은 우수한 특성으로 인해 자동차 산업 및 전자부품 산업에 주목을 받고 있는 소재이다.
현재 사용중인 마그네슘 합금 부품은 주조재가 주류를 이루었으나, 최근 들어 우수한 기계적 물성을 가지는 압연재와 압출재에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 그 중 압출재의 제조에 있어서 압출속도는 생산성 및 제품단가와 직접적인 관계를 가지고 있는데 현재 상용 마그네슘 합금으로 사용되고 있는 AZ61, AZ80, ZK60 등의 합금의 경우 알루미늄 합금 대비 매우 낮은 최대 압출속도를 가지고 있어 마그네슘 압출재 시장 확대에 주요한 장애물로 여겨지고 있다[비특허문헌 1 및 2].
전술한 바와 같이 상용 마그네슘 합금들이 낮은 최대 압출속도를 가지는 이유는 압출속도가 증가하면 표면온도가 급격하게 증가하는데 이러한 높은 표면온도로 인해 낮은 녹는점을 가지는 Mg17Al12, MgZn2 등의 이차상(second phase) 입자에서 국부적인 용해가 발생하여 표면 열간균열(hot cracking)이 발생하기 때문이다. 이러한 문제를 해결하고 최대 압출속도를 향상시키기 위해 기존 상용 합금계에 희토류 원소(rare earth element)를 첨가하거나 새로운 합금계를 개발하여 낮은 녹는점을 가지는 기존의 이차상 대신 열적으로 안정한 이차상을 형성시키는 연구들이 진행되고 있다[비특허문헌 3 및 4].
C.J. Bettles and M.A. GibsonY, JOM 57, 46 (2005) C.J. Bettles and M.R. Barnett, Advance in wrought magnesium alloys, Woodhead Publishing, London, UK (2012) S.H. Park, H. Yu, J.H. Bae, C.D. Yim, and B.S. You, J. Alloys Compd. 545, 139 (2012) 9. D. Zhang, F. Qi, W. Lan, G. Shi, and X. Zhao, Trans. Nonferrous Met. Soc. China 21, 703 (2011)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 고온의 압출 온도 하에서도 고속으로 표면 열간균열(hot cracking) 없는 건전한 마그네슘 합금 압출재를 제조하는 것이 가능해 양산형 마그네슘 압출재의 생산에 적합한 마그네슘 합금 압출방법 및 그에 의해 제조되는 마그네슘 합금 압출재를 제공하는 것이다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 주석(Sn) 6.5 ~ 7.5 중량%; 아연(Zn) 0.1 ~ 1.5 중량%; 알루미늄(Al) 0.2 ~ 2 중량%; 및 마그네슘(Mg) 잔부로 이루어진 마그네슘 합금 빌렛을 준비하는 단계; 상기 마그네슘 합금 빌렛을 균질화 열처리(homogenizaton heat treatment)하는 단계; 및 상기 균질화 열처리된 마그네슘 합금 빌렛을 350 ~ 500 ℃의 압출 온도 및 10 ~ 14 m/min의 출구속도의 압출 조건 하에서 압출하는 단계를 포함하는 마그네슘 합금 고속 압출방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 상기 마그네슘 합금 고속 압출방법에 의해 제조된 마그네슘 합금 압출재를 제안한다.
본 발명에 따른 마그네슘 합금 고속 압출방법은, 350 ~ 500 ℃의 고온 및 10 ~ 14 m/min의 고속의 압출 조건 하에서도 표면에 열간균열이 발생되지 않는 건전한 마그네슘 합금 압출재의 생산이 가능할 정도로 마그네슘 합금의 압출성(extrudability)을 현저히 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 마그네슘 합금 고속 압출방법은 AZ80 합금 또는 ZK60 합금 등과 같은 기존의 상용 마그네슘 합금에서는 불가능한 고속압출을 통해 생산성을 향상시킬 수 있어 양산형 마그네슘 압출재의 생산방법으로 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 마그네슘 합금 고속 압출방법의 순서도이다.
도 2는 PANDAT software로 구한 Mg-Sn 이원계 평형상태도이다.
도 3(a) 및 도 3(b)는 각각 PANDAT software로 구한 Mg-Al 이원계 평형상태도 및 Mg-Sn 이원계 평형상태도이다.
도 4(a) 및 도 4(b)는 실시예 1-2 및 비교예 1-2에서 제조된 압출재에 대한 광학 카메라 사진이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 본 발명에 따른 마그네슘 합금 고속 압출방법은, 주석(Sn) 6.5 ~ 7.5 중량%; 아연(Zn) 0.1 ~ 1.5 중량%; 알루미늄(Al) 0.2 ~ 2 중량%; 및 마그네슘(Mg) 잔부로 이루어진 마그네슘 합금 빌렛을 준비하는 단계; 상기 마그네슘 합금 빌렛을 균질화 열처리(homogenizaton heat treatment)하는 단계; 및 상기 균질화 열처리된 마그네슘 합금 빌렛을 350 ~ 500 ℃의 압출 온도 및 10 ~ 14 m/min 이상의 출구속도의 압출 조건 하에서 압출하는 단계를 포함하며, 아래에서 상기 각 단계에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 마그네슘 합금 고속 압출방법에 있어서, 상기 마그네슘 합금 빌렛을 준비하는 단계는 압출 공정에 제공되는 빌렛을 제조하는 단계로서, (i) 마그네슘 및 합금원소를 포함하는 용탕을 준비하는 단계 및 (ii) 상기 용탕을 금속 몰드에 주입하여 빌렛을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 단계 (i)은 빌렛을 이루는 마그네슘 합금의 용탕을 준비하는 단계로서 용탕을 제조할 수 있는 공지의 방법이기만 하면 본 단계를 수행하기 위한 구체적인 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 주성분인 마그네슘(Mg)을 도가니에 장입한 후 마그네슘 합금의 발화를 방지하기 위해 CO2, SF6, SO2, 프레온 가스, Novec™612 또는 이들의 혼합 가스 등을 보호가스나 용제(Flux)를 투입한 상태에서 가열하여 마그네슘을 용해시킨 후, 합금 원소인 주석(Sn), 아연(Zn) 및 알루미늄(Al) 등을 첨가하여 용탕을 형성할 수 있다. 이때, 용탕의 조성은 주석(Sn) 6.5 ~ 7.5 중량%; 아연(Zn) 0.1 ~ 1.5 중량%; 알루미늄(Al) 0.2 ~ 2 중량%; 및 마그네슘(Mg) 잔부를 포함해 이루어지는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 주석(Sn) 7 중량%; 아연(Zn) 1 중량%; 알루미늄(Al) 1 중량%; 및 마그네슘(Mg) 잔부로 이루어진 Mg-7Sn-1Al-1Zn(TAZ711) 합금일 수 있다.
상기 단계 (ii)는 예열된 스틸몰드(steel mould) 등의 금속몰드에 상기 용탕을 주입하는 단계로서 상기 금속몰드 내의 습기 제거 달성 및 지나친 예열에 따른 경제성 저하 등을 모두 고려하여 적절한 온도로 예열된 금속몰드에 상기 단계 (i)에서 제조된 마그네슘 합금 용탕을 주입함으로써 본 단계가 완성된다.
본 발명에 따른 마그네슘 합금 고속 압출방법에 있어서, 상기 마그네슘 합금 빌렛을 균질화 열처리(homogenizaton heat treatment)하는 단계는 이전 단계에서 제조된 마그네슘 합금 빌렛의 마그네슘 기재 내에 존재하는 조성적 편석을 균질화하기 위해 열처리하는 단계로서, 본 단계를 수행함으로써 이후에 수행되는 압출 공정에서 이차상(second phase)의 동적석출(dynamic precipitation)을 통한 압출재의 강도 강화를 꾀할 수 있다.
한편, 마그네슘 기재 내에 분산된 이차상인 Mg2Sn가 마그네슘 기지 내로 충분히 고용될 수 있는 한편, 열처리 온도의 지나친 증가에 따른 경제성 저하를 초래하지 않는 범위 내에서 열처리 온도 및 시간을 적절히 설정하여 본 단계의 균질화 열처리를 수행할 수 있다. 특히, 균질화 열처리 온도의 경우에는, 마그네슘 합금 조성을 고려하여 α-Mg 단상 영역(single phase region)에 해당되는 최대온도와 최저온도의 평균온도 부근인 바람직하다. 예를 들면, 도 2에서 도시한 바와 같이, TAZ711(Mg-7Sn-1Al-1Zn) 합금의 경우에는 해당 조성에서 α-Mg 단상 영역의 최대온도와 최저온도의 평균온도에 가까운 500℃에서 균질화 열처리를 수행할 수 있다. 이와 같이 균질화 열처리 온도를 제어하는 이유는, 최대온도 즉, 고상선 이상에서 열처리를 하는 경우에는 온도가 높아 마그네슘 합금 빌렛의 국부적인 용해가 발생하여 물성이 저하될 수 있으며, 최저온도 아래서 하는 경우에는 도 2의 상태도에서 보이는 바와 같이 이차상이 공존하여 영역이므로 주조 과정에서 생성된 조대한 이차상이 일부 잔존하게 되어 연성을 저하시킬 수 있기 때문이다.
상기 균질화 열처리를 수행한 후에 마그네슘 합금 빌렛을 냉각시키는 공정을 수행하게 되는데, 이러한 냉각 공정을 수행하기 위한 구체적인 방법은 특별히 제한되지 않으나, 과고용체(supersaturated solid soluiont)로 이루어진 마그네슘 합금 빌렛을 얻어 압출 공정에서 이차상의 동적석출을 보다 증가시킬 수 있다는 측면에서 공냉(air cooling) 보다는 수냉(water quenching)이 더 바람직하다.
본 발명에 따른 마그네슘 합금 고속 압출방법에 있어서, 상기 균질화 열처리된 마그네슘 합금 빌렛을 압출하는 단계는, 350 ~ 500℃의 압출 온도 및 10 ~ 14 m/min의 출구속도의 압출 조건 하에서 수행되며, 더욱 바람직하게는 450 ~ 500℃의 압출 온도 및 12 ~ 14 m/min의 출구속도로 수행될 수 있다.
상기 압출 온도 및 압출 속도는 종래 마그네슘 합금 압출 공정에서의 압출 온도 및 압출 속도와 비교해 현저히 높은 것이다. 그러나, 본 단계의 압출 공정에 제공되는 마그네슘 합금 빌렛은 Mg-Sn 합금계에 Al 및 Zn과 같은 미량 합금 원소를 추가로 포함한 조성을 가짐으로써, 압출시 동적석출에 의해 열적 안정성이 높은 이차상인 Mg2Sn이 생성되기 때문에, 본 단계에서 350 ~ 500℃의 압출 온도 및 10 ~ 14 m/min 이상의 출구속도 하에서 압출이 수행되더라도 압출시 발생하는 가공발열에 의해 이차상인 Mg2Sn이 용융되지 않아 압출재에 열간균열이 발생하는 것을 방지될 수 있다.
이와 관련하여, PANDAT software로 구한 Mg-Al 이원계 평형상태도 및 Mg-Sn 이원계 평형상태도 각각을 나타내는 도 3(a) 및 도 3(b)에 따르면, 마그네슘에 Al이 합금으로 첨가될 경우 압출시 동적석출되는 이차상(Mg17Al12)은 432℃의 녹는점을 가져 압출속도가 증가하여 가공발열이 높아져 표면온도가 432℃ 를 넘게 되면 이차상에서 국부적인 용융이 발생하여 표면이 터져나가는 열간균열이 발생하게 될 것으로 예상되는 반면, 마그네슘에 Sn이 합금으로 첨가될 경우에는 마그네슘 기지의 녹는점도 Sn의 함량에 따라 563~650℃를 가지고 있어 432~650℃를 가지는 Mg-Al 합금계 보다 훨씬 높을 뿐만 아니라, 압출시 동적석출되는 이차상(Mg2Sn)의 녹는점 또한 773℃로 매우 높아 압출속도가 증가하여 온도가 상승하더라도 압출시 동적석출되는 이차상은 용융되지 않아 결과적으로 압출재에 열간균열을 발생시키지 않을 것으로 예상할 수 있다.
한편, 본 단계에 있어서 압출 공정을 수행하기 위한 구체적인 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 간접 압출법(indirect extrusion process), 직접 압출법(direct extrusion process), 정수압 압출법(hydrostatic extrusion process) 또는 충격 압출법(impact extrusion process)을 이용해 본 단계의 압출을 행할 수 있다.
또한, 본 단계를 통해 제조되는 압출재의 형상은 특별히 제한되지 않으며, 봉재(rod), 파이프(pipe), 각재, 판재, 이형류 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
아래에서 본 발명에 대해 실시예를 기초로 하여 상세하게 설명한다. 제시된 실시예는 예시적인 것으로 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
<실시예 1>
압출에 제공될 TAZ711 (Mg-7wt.%Sn-1wt.%Al-1wt.%Zn) 합금 조성을 가지는 빌렛을 제조하기 위해, 도가니에 순수 마그네슘을 장입 후 CO2와 SF6의 혼합 보호가스를 주입하에 800oC 까지 가열하여 용해시킨 후 Sn, Al, Zn 의 합금원소를 첨가 후 730oC에서 20분 동안 유지하고 안정화된 용탕을 210oC로 예열된 스틸몰드(steel mould)에 부어 제조하였다. 이렇게 제조된 TAZ711 합금 빌렛은 500oC에서 12시간 동안 균질화 열처리 후 과고용체(supersaturated solid solution) 상태로 만들기 위해 수냉(water quenching)을 시켰다. 균질화 처리된 TAZ711 합금 빌렛을 직경 80 mm, 길이 200 mm로 가공 후 500 kN 급 압출기를 이용하여 압출온도 350℃에서 출구속도 12 m/min으로 간접압출(indirect extrusion)을 수행하였다. 압출 수행 전 빌렛은 저항로를 이용하여 해당 압출온도에서 1시간 예열하였으며, 압출비는 25:1로 압출 후 압출 봉재의 최종직경은 16 mm이다.
압출재의 조직은 광학현미경(optical microscope)으로 관찰하였으며, 압출재를 가공하여 얻어진 게이지 직경 6 mm, 게이지 길이 25 mm를 가지는 인장시험편을 INSTRON 4206 시험기를 이용하여 상온에서 0.001 s-1의 변형률 속도로 인장시험을 수행하였다.
<실시예 2>
400℃의 압출온도에서 압출을 수행한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 압출재를 제조하였다.
<실시예 3>
450℃의 압출온도에서 압출을 수행한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 압출재를 제조하였다.
<비교예 1>
압출에 제공될 AZ80 (Mg-8wt.%Al-0.5wt.%Zn) 합금 조성을 가지는 빌렛을 제조하기 위해, 도가니에 순수 마그네슘을 장입 후 CO2와 SF6의 혼합 보호가스를 주입하에 800oC 까지 가열하여 용해시킨 후 Al, Zn 의 합금원소를 첨가 후 730oC에서 20분 동안 유지하고 안정화된 용탕을 210oC로 예열된 스틸몰드(steel mould)에 부어 제조하였다. 이렇게 제조된 AZ80 합금 빌렛은 400oC에서 12시간 동안 균질화 열처리 후 과고용체(supersaturated solid solution) 상태로 만들기 위해 수냉(water quenching)을 시켰다. 균질화 처리된 AZ80 합금 빌렛을 직경 80 mm, 길이 200 mm로 가공 후 500 kN 급 압출기를 이용하여 압출온도 350℃에서 출구속도 12 m/min으로 간접압출(indirect extrusion)을 수행하였다. 압출 수행 전 빌렛은 저항로를 이용하여 해당 압출온도에서 1시간 예열하였으며, 압출비는 25:1로 압출 후 압출 봉재의 최종직경은 16 mm이다.
<비교예 2>
400℃의 압출온도에서 압출을 수행한 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 압출재를 제조하였다.
<비교예 3>
450℃의 압출온도에서 압출을 수행한 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 압출재를 제조하였다.
< 실험예 > 실시예 1-3 및 비교예 1-3에서 제조된 압출재의 압출성 비교
상기 실시예 1-3 및 비교예 1-3에서 제조된 압출재 각각에 대해 열간균열 없이 건전한 압출재를 얻은 경우를 ○, 표면 결함이 발생한 경우를 ×로 하여 압출성을 비교하여 그 결과를 아래 표 1에 나타내었으며, 실시예 1-2 및 비교예 1-2에서 제조된 압출재에 대한 광학 카메라 사진을 각각 도 4(a) 및 도 4(b)에 나타내었다.
구 분 압출재 표면의 건전성
실시예 1
실시예 2
실시예 3
비교예 1 ×
비교예 2 ×
비교예 3 ×
표 1 및 도 4(a) 및 도 4(b)로부터 비교예 1 내지 3에서 제조된 압출재의 경우 350℃ 이상의 고온에서 12 m/min의 고속으로 압출 시 압출 중 발생하는 가공발열로 인해 소재의 온도가 이차상인 Mg17Al12의 용융점보다 높아져 압출재 표면에 심한 균열이 발생한 것을 확인할 수 있다. 반면, 실시예 1 내지 3에서 제조된 압출재의 경우 350℃ 이상의 높은 온도에서도 12 m/min의 고속으로 압출이 가능하였다. 즉, 그림 4(a)로부터 실시예 1 내지 2에서 제조된 압출재는 내부 및 표면에 결함이 없는 매우 건전한 상태를 보임을 확인할 수 있다.
요컨대, 열적 안정성이 높은 Mg2Sn 이차상이 형성되는 실시예 1 내지 3에서 제조된 압출재는 종래보다 높은 온도와 빠른 속도에서도 압출이 가능함을 보여주어 고속 압출에 적합함을 알 수 있다.

Claims (10)

  1. 주석(Sn) 6.5 ~ 7.5 중량%; 아연(Zn) 0.1 ~ 1.5 중량%; 알루미늄(Al) 0.2 ~ 2 중량%; 및 마그네슘(Mg) 잔부로 이루어진 마그네슘 합금 빌렛을 준비하는 단계;
    상기 마그네슘 합금 빌렛을 균질화 열처리(homogenizaton heat treatment)하는 단계; 및
    상기 균질화 열처리된 마그네슘 합금 빌렛을 350 ~ 500 ℃의 압출 온도 및 10 ~ 14 m/min의 출구속도의 압출 조건 하에서 압출하는 단계를 포함하는 마그네슘 합금 고속 압출방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 마그네슘 합금 빌렛은 주석(Sn) 7 중량%; 아연(Zn) 1 중량%; 알루미늄(Al) 1 중량%; 및 마그네슘(Mg) 잔부로 이루어진 것을 특징으로 하는 마그네슘 합금 고속 압출방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 마그네슘 합금 빌렛을 준비하는 단계는 하기 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네슘 합금 고속 압출방법:
    (i) 마그네슘 및 합금원소를 포함하는 용탕을 준비하는 단계; 및
    (ii) 상기 용탕을 금속 몰드에 주입하여 빌렛을 형성하는 단계.
  4. 제1항에 있어서, 상기 마그네슘 합금 빌렛을 균질화 열처리 단계는 Mg-Sn의 이원(binary) 평형상태도에서 해당 Mg-Sn 합금 조성에서의 α-Mg 단상 영역(single phase region)에 해당되는 최대온도와 최저온도의 평균온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 마그네슘 합금 고속 압출방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 마그네슘 합금 빌렛을 균질화 열처리 단계는 균질화 열처리 후에 수냉(water quenching)하는 냉각 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네슘 합금 고속 압출방법.
  6. 제1항에 있어서, 마그네슘 합금 빌렛을 압출하는 단계는 450 ~ 500 ℃의 압출 온도 및 12 ~ 14 m/min 이상의 출구속도로 수행하는 것을 특징으로 하는 마그네슘 합금 고속 압출방법.
  7. 제6항에 있어서, 마그네슘 합금 빌렛을 압출하는 단계는 450 ℃의 압출 온도 및 12 m/min의 출구속도로 수행하는 것을 특징으로 하는 마그네슘 합금 고속 압출방법.
  8. 제1항에 있어서, 마그네슘 합금 빌렛을 압출하는 단계는 간접 압출법(indirect extrusion process), 직접 압출법(direct extrusion process), 정수압 압출법(hydrostatic extrusion process) 또는 충격 압출법(impact extrusion process)을 이용해 수행하는 것을 특징으로 하는 마그네슘 합금 고속 압출방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 마그네슘 합금 고속 압출방법에 의해 제조된 마그네슘 합금 압출재.
  10. 제9항에 있어서, 상기 마그네슘 합금 압출재는 봉상(rod) 형태, 파이프(pipe), 각재, 판재, 이형류의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 마그네슘 합금 압출재.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107557706A (zh) * 2017-09-04 2018-01-09 河北工业大学 一种提高镁合金强度的处理方法
US10767248B2 (en) 2015-02-25 2020-09-08 In-Young Lee Plastic deformation magnesium alloy having excellent thermal conductivity and flame retardancy, and preparation method
KR20210121542A (ko) 2020-03-30 2021-10-08 경북대학교 산학협력단 고속 압출용 마그네슘 합금 및 이를 이용한 고속 압출 방법
KR102423774B1 (ko) 2021-03-09 2022-07-21 경북대학교 산학협력단 온간 균질화 열처리를 통해 향상된 물성을 갖는 Mg-Bi계 마그네슘 압출재의 제조방법
US11692247B2 (en) 2020-03-30 2023-07-04 Kyungpook National University Industry-Academic Cooperation Foundation Wrought magnesium alloy having improved properties, method of manufacturing same, and high-speed extrusion method using same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007138227A (ja) * 2005-11-16 2007-06-07 Sumitomo Electric Ind Ltd マグネシウム合金材
KR100994812B1 (ko) * 2010-04-05 2010-11-16 한국기계연구원 고강도 고연성 마그네슘 합금 압출재 및 그 제조방법
KR20120095184A (ko) * 2011-02-18 2012-08-28 한국기계연구원 이방성이 낮은 고강도 고연성 마그네슘 합금 압출재 및 그 제조방법
KR101218875B1 (ko) * 2012-11-20 2013-01-09 김종헌 고강도 마그네슘 합금 압출재 및 그 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007138227A (ja) * 2005-11-16 2007-06-07 Sumitomo Electric Ind Ltd マグネシウム合金材
KR100994812B1 (ko) * 2010-04-05 2010-11-16 한국기계연구원 고강도 고연성 마그네슘 합금 압출재 및 그 제조방법
KR20120095184A (ko) * 2011-02-18 2012-08-28 한국기계연구원 이방성이 낮은 고강도 고연성 마그네슘 합금 압출재 및 그 제조방법
KR101218875B1 (ko) * 2012-11-20 2013-01-09 김종헌 고강도 마그네슘 합금 압출재 및 그 제조방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10767248B2 (en) 2015-02-25 2020-09-08 In-Young Lee Plastic deformation magnesium alloy having excellent thermal conductivity and flame retardancy, and preparation method
CN107557706A (zh) * 2017-09-04 2018-01-09 河北工业大学 一种提高镁合金强度的处理方法
KR20210121542A (ko) 2020-03-30 2021-10-08 경북대학교 산학협력단 고속 압출용 마그네슘 합금 및 이를 이용한 고속 압출 방법
US11692247B2 (en) 2020-03-30 2023-07-04 Kyungpook National University Industry-Academic Cooperation Foundation Wrought magnesium alloy having improved properties, method of manufacturing same, and high-speed extrusion method using same
KR102423774B1 (ko) 2021-03-09 2022-07-21 경북대학교 산학협력단 온간 균질화 열처리를 통해 향상된 물성을 갖는 Mg-Bi계 마그네슘 압출재의 제조방법

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