| 초록 |
알루미늄 합금은 다른 금속 소재에 비하여 상대적으로 우수한 열전도도와 비강성을 갖고 있어서 자동차 부품의 경량화를 위한 소재로 각광받고 있다. 자동차용 알루미늄 부품은 차체, 엔진부품, 휠 등 여러 분야에 적용되고 있으며 오랜 기간 자동차용 열교환기의 핀, 튜브, 헤더 등의 소재 사용되고 있다. 하지만 열교환기용 알루미늄 브레이징 판재는 현재 전량 수입에 의존하고 있는 실정으로 최근 국산화를 위한 산학연 공동연구가 진행되고 있다. 한편, 기존의 브레이징용 알루미늄 판재는 DC(Direct Chill)주조 슬라브 상태에서 접합한 후 열간 및 냉간 압연을 통하여 수십~수백 마이크로미터 두께의 매우 얇은 박판으로 제조되므로 공정단가가 상승하는 단점이 있다. 알루미늄 브레이징 판재는 적용 분야에 따라서 강도 및 성형성 뿐만 아니라 내새그성(Sag resistance), 침식저항성(Erosion resistance) 등의 다양한 특성이 요구되며, 이러한 특성은 브레이징 판재, 특히, 심재의 미세조직에 따라서 변한다. 따라서 심재 합금의 개발과 함께 소재의 열처리공정이나 냉간압연공정과 같은 가공열처리공정의 설계가 중요하다. 본 연구에서는 공정단가를 낮출 수 있는 박판주조법으로 제조된 알루미늄 판재를 이용하여 압연접합법으로 2층(4343/3xxx) 및 3층(4343/3xxx/4343) 형태의 브레이징용 알루미늄 클래드 판재를 제조하였다. 이렇게 제조된 클래드 판재는 후속 압연 및 중간열처리 공정 등의 가공열처리를 통하여 박판의 브레이징 판재로 제조되었다. 2층의 클래드 판재는 히터 튜브 등의 브레이징 판재로 적용가능하며 이때 중요한 특성은 erosion 특성이다. 최종 두께 0.22mm까지 냉간 압연한 후 저온 열처리를 통하여 온도별 미세조직의 변화, 인장특성 및 erosion 특성을 살펴보았다. 3층의 클래드 판재는 핀재로 적용가능하며 이때 중요한 특성은 새그성이다. 최종 두께 0.08mm까지 냉간 압연하였으며 중간 어닐링 온도, 최종압하율에 따른 미세조직, 인장특성 및 새그성 변화를 관찰하였다. 3층의 클래드 판재의 경우 최종압하율이 증가함에 따라서 인장강도는 비례적으로 증가하였으며 새그성은 최종압하율에 비례적으로 저하되었다. 이는 최종압하율이 증가할수록 결정립이 미세화되었기 때문으로 여겨진다. 본 연구를 통하여 가공열처리에 따른 클래드 판재의 특성 변화를 고찰하였으며 연구결과를 바탕으로 적절한 가공열처리를 수행한다면 열교환기용 브레이징 판재의 필요 물성 확보가 충분히 가능할 것으로 판단된다. |
