플럭스반응을 이용한 알루미늄 합금 미세화제 제조에 관한 연구

초록

알루미늄합금에서 Al-Ti-B 합금을 첨가하여 결정립 미세화하는 것은 주조결함의 감소, 주조성 향상, 소성 가공성 향상, 기계적 특성 향상 등의 이점으로 인하여 알루미늄산업에서 결정립 미세화처리는 필수적인 공정이다. 알루미늄합금의 결정립 미세화에 널리 사용되고 있는 Al-Ti-B계 합금을 제조하는 방법은 고온의 Al 용탕에 Ti과 B을 직접 첨가하여 제조하는 방법과 저온에서 염계 플럭스를 첨가하여 제조하는 방법 등 다양한 방법들이 알려져 있다. Al-Ti-B계 합금의 결정립 미세화 효과는 기지조직내에 분포하는 TiAl3, TiB2 등 화합물의 형상과 크기에 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 이러한 화합물들은 용탕의 온도, 응고속도 등에 따라 영향을 받으며, 이중 TiAl3상은 주조조건에 따라 flaky, petal, platelike, blocky 등 다양한 형상으로 존재하는 것으로 알려져 있다. 이들 중 결정립 미세화에 blocky상이 가장 효과적인 것으로 알려져 있으나 일반적인 주조법으로는 이러한 형상을 얻기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 염계 플럭스와 Al 용탕간의 반응을 이용하여 반응온도와 반응유지시간의 변화에 따른 TiAl3 정출상의 형성기구를 고찰하여 보았다.