Mechanical Properties and Castabilities of Al-12Mg-5.5Zn-xSi Alloys

The plan for obtaining a good combination of strength and castability appeared feasible and the following observations were made. 1. In Al-12Mg-6.6Zn-xSi alloys, more primary $Mg_2Si$ phase formed with reduced $Al_3Mg_2$ phase, as Si content is necessary for an effective solution heat treatment because the solidus temperature is very low silicon contents. 2. A high tensile strength could be obtained in the heat-treated Al-12Mg-5.5Zn-5Si alloy attributed in the heat-treated Al-12Mg-5.5Zn-5Si alloy attributes to fine $MgZn_2$ particles that precipitated uniformly in the matrix. 3. Al-12Mg-5.5Zn-Si alloys showed excellent casting capabilities such as hot cracking resistance and fluidity compared to the reference commercial alloys. 4. The wear resistance of Al-12Mg-5.5Zn-5Si alloy was superior to that of A7075 alloy, and even higher resistance is expected if the morphology and size of primary $Mg_2Si$ phase is carefully controlled.

초정 $Mg_2Si$와 미세한 $MgZn_2$ 석출상을 갖는 고강도 내마모 Al합금을 개발하기 이하여 Al-l2wt%Mg-5.5wt%Zn합금에 0-5wt%까지 Si을 첨가 시켰으며, 미세조직 및 기계적 성질에 미치는 영향을 조사하였다. Si의 함량이 증가함에 따라 형성되는 $Mg_2Si$상의 양이 증가하였으며, 동시에 고강선 온도가 점차적으로 증가함에 따라 효과적인 열처리가 가능해지는 것을 관찰할 수 있었다. 5wt%Si이 첨가된 합금의 경우 적절한 열처리를 통해 미세한 $MgZn_2$ 석출상이 기지에 균일하게 분포한 미세조직을 얻을 수 있었고 이를 통해 인장강도를 현저하게 증가시킬 수 있었다. 또한 Si이 첨가된 Al-Mg-Zn합금은 유동도 및 열간 균열저항성과 같은 주조성면에서도 다른 고강도 Al합금에 비하여 월등히 우수한 것으로 나타났다.