KITECH 생산기술 전문지

자동차 산업에서 연비 및 전비 향상을 위한 경량화 요구가 증가함에 따라 알루미늄 합금의 적용이 확대되고 있다. 알루미늄 합금은 우수한 주조성, 기계적 특성 및 내식성이 양호하나 철계 합금 대비 강도가 낮은 문제가 있다. 이에 따라 알루미늄과 철계 합금을 복합화한 이종소재 부품 개발이 활발히 진행되고 있으며, 특히 저비용·대량생산이 가능한 주조접합 공정에 대한 관심이 증가하고 있다. 알루미늄과 철계 합금을 결합하는 방법은 용접, 롤 본딩, 확산 본딩, 주조접합 등이 있다. 그러나 아연도금강판과 알루미늄의 이종소재 부품을 주조접합 공정으로 제조한 사례는 문헌에 드물게 보고되어 왔다. 지금까지 대부분의 연구는 알루미늄 합금과 일반 탄소강을 하이브리드화 하는 것에 집중 되었으며, 알루미늄 합금과 아연도금강판의 결합에 대한 연구는 상대적으로 적었고, 그 결과 스틸-알루미늄 이종소재 제조시의 아연 도금층의 효과에 대해서는 명확히 밝혀지지 않은 상태이다. 따라서 본 연구에서는 산업적으로 활용도가 높은 아연도금강판과 부품 정형주조성이 우수한 알루미늄 주조합금을 고압 다이캐스팅법에 의해 클래드 형태의 이종소재로 제조하는데 있어, 아연 도금층의 두께가 스틸-알루미늄 이종소재의 주조접합 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 아연 도금층 두께를 2.5~12 ㎛로 변화시켜 가며 고압 다이캐스팅의 빠른 냉각속도 하에서 신속히 용융 소실되며 스틸-알루미늄 계면 접합반응을 일으킬 수 있는지 여부를 미세조직을 통해 관찰하였고 계면접합강도를 통해 개선 효과를 평가하였다.

키워드 고압 다이캐스팅, 스틸-알루미늄 이종소재, 주조접합