자동차의 경량화 방안-알루미늄 합금

목차

Ⅰ. 머 리 말

Ⅱ. 자동차용 경량 재료의 개발 동향

◦플라스틱 재료

◦세라믹 재료

◦금속 재료

Ⅲ. 알루미늄 합금

Ⅳ. 자동차용 경량재료로의 알루미늄 합금

Ⅴ. 맺 음 말

본문내용

Baking(비틀림 제거를 위한 열처리)에 의해 연화하지 않는 특성을 가지기 때문에 가장 많이 사용한다.
Al-Mg-Si합금은 상대적으로 성형성이 저조하고 Bake 강화온도가 200℃이상이므로 낮은 열처리도장온도(160∼180℃)에서는 Bake Hardenning 효과를 기대할 수 없다. 그러나 이 합금계는 가공은 힘들어도 Stretcher-Strain mark (소성변형시의 변형무늬)가 나타나지 않고 열처리 온도를 조절하면 Bake-Hardenning 효과를 기대할 수 있기에 최근들어 각광받고 있다.
◎ 엔진과 동력전달부분의 성능향상
; 주요 엔진 부품으로는 실린더블럭, 실린더헤드, 피스톤, Intake valve, Connecting rod 등이 있으며, 기본적으로 150∼300℃의 온도범위에서 엔진부품이 고속회전을 수반하므로 재료는 고온강도, 고온내마모성, 피로강도 등의 성능이 우수하여야 한다.
실린더블록과 실린더헤드는 기계적 성질면에서 무엇보다도 우수한 내마모성이 요구되고 또한 제조면에서 볼 때 형상이 복잡하기 때문에 우수한 주조성이 요구된다. 지금까지는 주로 주철제가 이용되었으나 1960년대부터 주철제 라이너를 삽입한 알루미늄 실린더블록이 일부 사용도되기 시작되었다. 알루미늄은 용융온도가 낮기 때문에 대량생산에 적합한 다이캐스팅 등의 제조방법을 이용할 수 있으며, 주철제에 비해 중량이 2∼3배 가볍고 열방출 속도가 빨라서 엔진을 콤팩트하게 제작할 수 있는 장점이 있다.
Al-Si합금으로 만든 실린더블록은 기존의 알루미늄에 비해 내마모성이 월등히 향상되어 주철제 라이너의 사용이 불필요하게 되었으며, 실린더헤드 제조에 응용된 과공정 Al-Si합금은 실린더헤드의 삽입부분을 없앨 수 있도록 하였다. 이 합금의 응용분야는 내마모성과 고온강도, 피로강도가 요구되는 엔진피스톤에의 응용도 기대할 수 있어 과공정 Al-Si합금의 사용비율은 더욱 증가할 것이다.
최근 들어서는 보다 많은 엔진부품을 Al합금으로 대체하고자 하는 연구의 일환으로 과공정 Al-Si합금의 내열성향상에 대한 관심이 고조되고 있다. Al-Si합금에 Fe, V을 첨가한 합금을 중심으로 연구가 진행중이며 이 합금의 특징은 기존의 Si첨가로 인한 열팽창계수의 감소, 내마모성과 주조성의 향상이며, 이 합금에 Fe, V을 첨가하면 미세조직 내에 열적 안정성이 뛰어난 분산성이 형성되어 고온강도, 피로성질이 향상되어 우수한 내열성이 요구되는 자동차용 엔진재료에의 응용이 기대된다.
Ⅴ. 맺 음 말
; 현재 자동차 경량화에 대한 요구는 필연적이며, 대체재료에 적합한 재료시스템을 확립하기 위해서는 신소재의 기계적 성질을 비롯한 여러 특성평가를 위한 공정한 기법을 정립하고 재활용 가능성, 설계를 위한 신뢰성 구축 그리고 수급안정성이 만족되어야하며 특히, 기존재료보다 우수하여야 한다.
이 보고서를 통해 알루미늄 합금이 자동차용 재료로서 어떻게 이용되는 지를 개괄적으로 알 수 있었으며, 자동차 경량화에 적합한 새로운 경량재료개발을 위해 많은 연구가 진행되고 있다는 것을 알 수 있었다. 알루미늄은 그 특성에서 자동차 경량화를 위한 금속재료로 가장 대표적이라 할 수 있을 것 같다.
알루미늄 이외의 경량금속재료들 즉, 마그네슘합금, 티타늄합금 등에 대해서도 알아두는 것은 중요하다는 생각이들며 시간부족으로 인해 이에 대해 공부하지 못한 점이 아쉽다.
우리나라의 각 대학, 연구소 및 기업체에서도 경량금속에 대한 충실한 연구를 통해 이를 바탕으로 세계 자동차분야에서의 경쟁력을 갖추기 위해 계속적인 관심과 연구개발투자가 요구된다고 본다.
# 참고 문헌
.자동차공학회지 Vol.16. No.4 1994 - '자동차용 경량금속재료의 개발동향'
.기계재료학 - 염영하, 염성하 共著 (동명사)
- Page 296 ∼ 305
.비철금속재료 - 이지환 외 3 共著 (원창출판사)
- Page 103 ∼ 301
목 차
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Ⅰ. 머 리 말
Ⅱ. 자동차용 경량 재료의 개발 동향
.플라스틱 재료
.세라믹 재료
.금속 재료
Ⅲ. 알루미늄 합금
◎ 알루미늄 의 성질
.주조성 및 용접과 납땜
.화학적 성질
◎ 알루미늄 합금의 분류
.Al 합금의 열처리
.Al-Cu 계 합금
.Al-Si계 합금
.Al-Si-Mg 계 합금
.Al-Mg계 합금
.Al-Cu-Si 계 합금
Ⅳ. 자동차용 경량재료로의 알루미늄 합금
◎ 자동차 차체의 경량화
. 열처리 합금
. 비열처리 합금
◎ 엔진과 동력전달부분의 성능향상
Ⅴ. 맺 음 말

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자동차,   경량화 방안,   알루미늄 합금