화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2008년 봄 (05/22 ~ 05/23, 상록리조트)
권호 14권 1호
발표분야 구조재료
제목 다이캐스팅용 Al-Si 합금에 의한 SKD61 금형강 표면의 금속간화합물 생성에 관한 연구
초록 다이캐스팅용 금형강으로 많이 이용되고 있는SKD61금형강은 내마멸성 및 고온 경도는 높으나, Al 다이캐스팅용 합금의 주 원소인 Al, Si 등이 금형 표면의 Fe와 반응하여 FeAlSi 3원계의 Intermetallic compound를 형성하기 쉽고, 이렇게 형성된 화합물은 매우 brittle하여 고압 다이캐스팅시 금형의 표면 균열을 유발하여 금형 수명을 단축시키는 원인이 된다. 최근에는 TiN, TiAlN등과 같은 경질 박막을 금형 표면에 코팅하여 Al 용탕과 금형강 표면의 화합적 결합을 근본적으로 막을 수 있는 표면처리에 관한 연구가 활발히 행해지고 있으며, 이와 같은 금형 표면처리 기술은 금형의 수명 연장을 통한 생산원가의 절감, 제조공정의 단축, 품질 및 생산성 향상과 같은 직간접적인 효과가 크다.
본 연구에서는 금형강으로써 많이 이용되는 SKD61강을 680℃의 ALDC12 용탕에 일정시간 동안 침지 후 공냉 및 수냉을 실시하여 시편 표면에 intermetallic compound가 형성되는 과정을 규명하였다. 또한 금형의 수명 연장을 위해 AIP (Arc Ion Plating) 장치를 이용하여 TiN, TiAlN 코팅을 행하였고, 동일한 방법으로 2h씩 연속적인 침식 실험을 행하여 고온의 열적 피로에 따른 산화의 영향과 침식 특성을 연구하였다.
저자 최세원1, 김영찬1, 장세훈1, 오익현1, 정인철2, 홍성길2, 강창석1
소속 1한국생산기술(연), 2전남대
키워드 die-casting; SKD61; Intermetallic compound; FeAlSi; AIP; TiN; TiAlN; Corrosion
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