【발명의 명칭】

마그네슘 합금재 및 이의 제조방법

【기술분야】

본 발명의 일 구현예는 마그네슘 합금재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

【배경기술】

최근 LED 산업이 지속적으로 발전하면서 수십 내지 수백 와트급의 고출력 LED 조명 개발이 활발해지고 있다. 이에 따라， LED 에서 발생되는 열을 방출하기 위한 방열부품의 크기 및 무게가 커지고， 이러한 문제를 해결하는 것이 상당히 중요해졌다. 방열부품의 무게는 LED 조명 전체무게의 약 80%를 차지하므로， 방열부품을 경량화함으로써 LED 효율을 효과적으로 상승시킬 수 있다. 이 때문에 방열부품의 경량화가 필수적인 실정이다.

이와 관련한 경량화 금속으로는 마그네슘이 화두 되어 왔다. 마그네슴의 밀도는 1.74g/cnf 로써， 알루미늄 및 철강을 포함하는 구조용 금속 중에서 가장 가벼운 금속으로 분류된다. 또한, 순수 마그네슴의 열전도도는 155W/mK 수준으로써， 비중을 고려하면 상당히 우수한 수준이다. 다만， 상용되는 마그네슘 합금의 열전도도는 80W/mK 수준으로 순수 마그네슴보다 낮은 것을 알 수 있다.

이는， 기계적 강도 향상을 위해 첨가한 합금 성분과 제조공정에 기인한 것일 수 있다. 첨가되는 합금 성분의 고용도， 금속간 화합물， 전위 등의 내부 물질 또는 결함 등이 열전도도를 방해하기 때문이다.

대한민국 등록특허 제 1516378 호는 고열전도 마그네슴 합금 판재의 제조방법에 대해 개시하고 있다. 다만, 상기 특허의 경우， 열전도도가 우수한 마그네슘 합금을 개시하고 있긴 하나， 마그네슴 합금 박판에 대해 개시하고 있으므로， 방열판의 용도로 사용하기 위해서는 추가 성형을 필요로 한다. 또한, 상기 마그네슴 합금 박판의 열전도도는 120W/mK수준으로， 순 마그네슴 (155W/mK)에 비해 부족하기 때문에， 방열판 시장의 기존 소재를 대체하기에는 아직 부족한 측면이 있다. 이에， 본 발명의 일 구현예에서는 불필요한 합금원소를 제거하고， 제조 공정을 종래 기술과 다르게 제어함으로써， 마-그네슴 합금재의- 미세조직을 제어할 수 있다. 이로 인해， 열전도도가 더욱 우수한 마그네슘 합금재를 제공할 수 있다.

【발명의 내용】

[해결하려는 과제]

마그네슘 합금재 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

【과제의 해결 수단】

본 발명의 일 구현예인 마그네슘 합금재는， 전체 100 중량 %에 대해， Mn: 0.8 내지 1.8 중량 %， Ca: 0.2 중량 % 이하 (0% 제외), 잔부 Mg 및 불가피한 불순물을 포함하는 마그네슴 합금재이되， 상기 마그네슘 합금재의 전체 미세조직 100 부피%에 대해， 99 부피 % 이상의 재결정 조직을 가지는 것인 마그네슘 합금재를 제공할 수 있다.

상기 마그네슘 합금재의 평균 결정립경은 10 내지 20 일 수 있다.

상기 마그네슘 합금재의 열전도도는 135W/mK 이상일 수 있다.

본 발명의 다른 일 구현예인 마그네슘 합금재의 제조방법은， 합금 용탕을 연속 주조하여 빌렛을 준비하는 단계; 상기 빌렛을 균질화 열처리하는 단계; 상기 균질화 열처리된 빌렛을 예열하는 단계; 상기 예열된 빌렛을 열간 압출하여 압출재를 제조하는 단계; 및 상기 제조된 압출재를 열처리하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 제조돤 압출재를 열처리하는 단계;는， 200 ^° C 내지 40CTC 온도 범위에서 열처리하는 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 으5 시간 내지 2 시간 동안 열처리하는 것일 수 있다.

상기 예열된 빌렛을 열간 압출하여 압출재를 제조하는 단계;는， 직접 압출 방식으로 열간 압출할 수 있다.

상기 예열된 빌렛을 열간 압출하여 압출재를 제조하는 단계;는， 350 ^° C 내지 550 ^° C 온도 범위에서 열간 압출할 수 있다. 보다 구체적으로， 10 내지 30mpm 속도로 열간 압출할 수 있다. 상기 균질화 열처리된 빌렛을 예열하는 단계;는， 간접 가열 방식 가열로에서 예열할 수 있다. 보다 구체적으로, 35CTC 내지 55CTC 온도 범위로 예열할 수 있다.

상기 빌렛을 균질화 열처리하는 단계;는， 40C C 내지 500 ^° C 온도 범위에서 균질화 열처리할 수 있다. 보다 구체적으로， 10 시간 내지 16 시간 동안 균질화 열처리할 수 있다.

합금 용탕을 연속 주조하여 빌렛을 준비하는 단계;에서， 상기 용탕 전체 100중량 %에 대해, Mn: 0.8 내지 1.8 증량 %， Ca: 0.2 중량 % 이하 (0% 제외)， 잔부 Mg 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.

또한, 합금 용탕을 연속 주조하여 빌렛을 준비하는 단계;는， 650 ^° C 내지 750 ^° C 온도 범위에서 연속 주조할 수 있다.

또한， 상기 합금 용탕을 50 내지 150mm/min 속도 범위로 연속 주조할 수 있다.

상기 마그네슴 합금재의 전체 미세조직 100부피 %에 대해， 99부피 % 이상의 재결정 조직을 가질 수 있다.

상기 마그네슘 합금재의 평균 결정립경은 10 내지 20 일 수 있다.

상기 마그네슘 합금재의 열전도도는 135W/mK ^' 이상일 수 있다. 【발명의 효과】

본 발명의 일 구현예에 따르면， 열전도성이 우수한 고방열 마그네슴 합금재 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다.

【도면의 간단한 설명】

도 1 은 본 발명의 일 구현예인 마그네슘 합금재의 제조방법에서 사용하는 직접 압출기의 모식도를 나타낸 것이다.

도 2 는 실시예의 압출 후 열처리 온도에 의한 미세조직과 비교예

1 의 압연 후 열처리 온도에 의한 미세조직을 광학현미경으로 관찰하여 나타낸 것이다.

도 3 은 본원 실시예와 비교예 5 를 통해， Ca 성분의 첨가 유무에 따른 압출재의 표면특성을 비교하여 나타낸 것이다.

【발명을 실시하기 위한 구체적인 내용】 본 발명의 이점 및 특징， 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 침조하면 명확해질 것이다. 그러나， 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고， 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며， 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

따라서, 몇몇 실시예들에서， 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 다른 정의가 없다면 본 명세서에서 사용되는 모든 용어 (기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것아다. 명세서 전체에서 어떤 부분아 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때， 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 、 본 발명의 일 구현예인 마그네슴 합금재는, 전체 100 중량%에 대해, Mn: 0.8 내지 1.8 중량 %, Ca: 0.2 증량 ^< ¾ 이하 (0% 제외)， 잔부 Mg 및 불가피한 불순물을 포함하는 마그네슴 합금재를 제공할 수 있다.

이때, 상기 마그네슴 합금재의 전체 미세조직 100 부피 %에 대해， 99부피 % 이상 재결정 조직을 가지는 것인 마그네슴 합금재일 수 있다.

보다 구체적으로， 상기 마그네슘 합금재의 미세조직은 변형 조직 및 이차상이 거의 존재하지 않는 완전 재결정 조직일 수 있다.

보다 더 구체적으로， 상기 마그네슴 합금재는， 후술하는 마그네슴 합금재의 제조방법에 의해， 상기와 같은 완전 재결정 조직의 마그네슴 합금재를 수득할 수 있다.

상기 마그네슴 합금재의 평균 결정립경은 10 «m 내지 20 일 수 있다. 후술하는 마그네슘 합금재의 제조방법 증 열처리 단계에 의해， 상기 마그네슴 합금재의 평균 결정립경을 상기와 같이 제어할 수 있다. 마그네슴 합금재의 평균 결정립경이 상기 범위일 경우， 열전도도를 다소 향상시킬 수 있다.

또한， 본 명세서에서 결정립경이란， 측정 단위 내 존재하는 결정립의 지름을 의미한다. 만약, 결정립경이 비 구형일 경우， 상기 비구형 물질을 구형으로 근사하여 계산한 구의 지름을 의미한다.

하기에서는 본 발명에서 합금의 성분 및 조성 범위를 한정한 이유에 대해 설명한다.

망간 (Mn)은 0.8 내지 1.8중량 %를 포함할수 있다.

보다 구체적으로， 상기 망간이 으8 중량 % 미만일 경우， 마그네슘 합금재의 강도가 너무 열위해질 수 있다. 반면， 1.8 중량 %를 초과할 경우， 이차상이 많이 생성됨으로써， 열전도성이 저하될 수 있다.

칼슘 (Ca)은 0.2증량 ^< ¾ 이하 (◦% 제외)로 포함할 수 있다.

보다 구체적으로， 칼슴은 미량 첨가 시 합금 자체의 발화온도를 상승시켜 발화를 억제하는 역할을 한다. 또한, 열간 압출 공정 시， 표면 크렉을 방지하는 역할도 한다. 다만， 0.2 중량 %를 초과하여 포함될 경우， Mg ₂ Ca 등의 이차상을 형성할 수 있다. 또한, 열전도도 측면에서는 합금 원소의 첨가량을 최소한으로 할수록 유리할 수 있다. 따라서, 최대 첨가량을 상기 범위로 하는 경우, 이차상 형성 없이 열전도도가 우수한 마그네슴 합금재를 제조할 수 있다.

이에 따라， 상기 마그네슴 합금재의 열전도도는 135 W/mK 이상일 수 있다. 보다 구체적으로는 135 내지 145W/mK일 수 있다.

본 발명의 다른 일 구현예인 마그네슘 합금재의 제조방법은， 합금 용탕을 연속 주조하여 빌렛을 준비하는 단계; 상기 빌렛을 균질화 열처리하는 단계; 상기 균질화 열처리된 빌렛을 예열하는 단계; 상기 예열된 빌렛을 열간 압출하여 압출재를 제조하는 단계; 및 상기 압출된 압출재를 열처리하는 단계;를 포함할 수 있다.

먼저， 합금 용탕을 연속 주조하여 빌렛을 준비하는 단계;를 실시할 수 있다. 상기 합금 용탕을 연속 주조하여 빌렛을 준비하는 단계;에서， 상기 합금 용탕 전체 100중량%에 대해， Mn: 0.8 내지 1.8%, Ca: 0.2% 이하 (0% 제외), 잔부 Mg 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.

상기 합금 용탕의 성분 및 조성을 한정한 이유는 앞서 마그네슴 합금재의 성분 및 조성을 한정한 이유와 같으므로 생략한다.

보다 구체적으로， 합금 용탕을 연속 주조하여 빌렛을 준비하는 단계;는， 65CTC 내지 75C C 온도 범위에서 연속 주조할 수 있다.

상기 연속 주조 속도는 50 mm/min 내지 150 mm/min 속도일 수 있다.

또한， 주조 속도와 연동되는 빌렛 절단 장치를 사용하여 연속 주조가 가능할 수 있고, 전자기장 공법 (EMC/EMS)을 사용하여 빌렛 내외부의 결함을 최소화할 수 있다.

이후， 상기 빌렛을 균질화 열처리하는 단계; 를 실시할 수 있다. 보다 구체적으로， 상기 빌렛을 400 °C 내지 50C C 온도 범위에서 균질화 열처리할 수 있다.

보다 더 구체적으로， 상기 빌렛을 10 시간 내지 16 시간 동안 균질화 열처리할 수 있다.

상기 빌랫을 너무 낮은 온도 또는 너무 짧은 시간 동안 균질화 열처리 하는 경우， 주조 시 발생한 불균일한 미세조직의 균질화 처리가 제대로 되지 않을 수 있다. 이로 인해， 후속 압출 공정 시， 압출 압력이 높아질 수 있다. 반면, 상기 빌렛을 너무 높은 은도 또는 너무 오랜 시간 동안 균질화 열처리 하는 경우 일부 농화층 및 편석대에서 국부적인 용융이 발생할 수 있다. 이로 인해， 빌렛의 결함을 야기할 수 있다.

이후， 상기 균질화 열처리된 빌렛을 예열하는 단계; 를 실시할 수 있다.

상기 균질화 열처리된 빌렛을 간접 가열 방식 가열로에서 예열할 수 있다.

보다 구체적으로， 상기 균질화 열처리된 빌렛을 직접 가열 방식 가열로에서 예열하는 경우, 직접적인 불꽃에 의해 국부적으로 표면이 과열될 수 있다. 이로 인해， 표면이 용융되어 화재 위험이 있을 수 있다. 따라서， 상기 빌렛을 간접 가열 방식 가열로에서 예열할 수 있다.

보다 더 구체적으로， 상기 간접 가열 방식 가열로는 고주파 또는 저주파 유도 전류를 사용하는 인덕션 히터 (Induction heater)방식을 예로 들 수 있다. 다만， 이에 제한하는 것은 아니며, 토치 등과 같이 직접적으로 불꽃이 나오는 방식이 아니라면 모두 가능하다. ^'

보다 구체적으로, 상기 균질화 열처리된 빌렛을 35CTC 내지 55CTC 온도 범위로 예열할 수 있다.

보다 더 구체적으로， 상기 균질화 열처리된 빌렛을 350°C 미만으로 예열하는 경우， 후술하는 열간 압출 단계에서 빌렛을 소성변형시키기 위한 웅력이 증가하고 높은 압출 압력으로 인해 압출기가 부하를 많이 받게 된다. 이로 인해 압출속도를 빠르게 할 수 없기 때문에 생산성이 저하된다.

반면， 상기 균질화 열처리된 빌렛을 550 ^° C 초과로 예열하는 경우, 후술하는 열간 압출 단계에서의 압출 시 압출 속도를 빠르게 제어함에 따라， 압출 다이와의 마찰 및 소성 변형에 따른 열 발생으로 상기 빌렛의 표면이 소재의 고상선 온도를 초과할 수 있다. 그 결과, 상기 빌렛의 표면에 국부적으로 용융되어 결함이 발생할 수 있다. 또한， 과열로 인해 비정상적인 조대 결정립이 나타날 수 있고， 이는 표면 결함을 야기시킬 수 있다.

상기 균질화 열처리된 빌렛을 상기 시간 동안 예열함으로써， 후술하는 열간 압출 단계에서 압출기에 큰 부하를 주지 않으면서 표면 결함 없이 용이하게 압출할 수 있다.

이후， 상기 예열된 빌렛을 열간 압출하여 압출재를 제조하는 단계;를 실시할 수 있다. 보다 구체적으로， 전술한 상기 균질화 열처리된 빌렛을 예열하는 단계;에 의해, 예열된 빌렛의 열기가 식기 전에 신속하게 열간 압출할 수 있다.

보다 구체적으로， 상기 예열된 빌렛을 직접 압출 방식으로 열간 압출할 수 있다. 보다 더 구체적으로, 직접 압출기를 이용하여 열간 압출할 수 있다.

이는 본원 도 1에 개시된 바와 같다. 본원 도 1 은 본 발명의 일 구현예인 마그네슴 합금재의 제조방법에서 사용하는 직접 압출기의 모식도를 나타낸 것이다.

보다 더 구체적으로， 상기 직접 압출기의 램 (41)에 압력을 가해줌으로써 컨테이너 (31)에 장입되어 있던 빌렛 (11)은 다이 (21)를 통해 압출재 (12)로 제조될 수 있다. 따라서， 상기 압출재 (12)는 램 (41)의 진행 방향과 같은 방향으로 진행되는 직접 압출 방식을 이용하여 제조될 수 있다. 이때， 상기 다이 (21)는 열변형을 최소화하기 위해， 계절별 또는 압출 상황별 온도 조절이 가능하도록 설계된 것을 사용할 수 있다. 더해서， 다단 금형， 지지대 등을 포함할 수도 있다.

상기 예열된 빌렛을 350 ^° C 내지 55CTC 온도 범위에서 열간 압출할 수 있다.

보다 구체적으로， 상기 예열된 빌렛을 상기 온도 범위로 열간 압출함으로써, 압출기에 큰 부하를 주지 않고， 표면 결함 없이 용이하게 압출재를 제조할 수 있다.

상기 예열된 빌렛을 10 내지 30 mpm 속도로 열간 압출할 수 있다. 보다 구체적으로， 열간 압출 속도가 너무 느릴 경우, 생산성이 현저하게 저하될 수 있다. 반면, 압출 속도가 너무 빠를 경우， 압출 압력이 과하게 높아지게 되므로, 압출기는 과부 _ᅵ 하를 받을 수 있다. 또한, 일부 높은 온도와 높은 속도 구간에서는 국부 용융으로 인해 표면 크택이 발생할 수 있다.

이후 상가 제조된 압출재를 열처리하는 단계;를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로， 상기 제조된 압출재를 열처리하는 단계;에서, 상기 압출재를 200 ^° C 내지 40C C 온도 범위에서 열처리할 수 있다.

보다 구체적으로， 상기 압출재를 0.5시간 내지 2시간 동안 열처리할 수 있다.

상기 제조된 압출재를 상기 온도 범위 및 상기 시간 동안 열처리함으로써， 전술한 열간 압출 단계에서 발생된 변형 조직과 잔류 웅력 등을 완화시킬 수 있다. 이로 인해， 전체 미세조직 100 부피 %>에 대해， 99 부피 % 이상의 재결정 조직을 가지는 마그네슘 합금재를 수득할 수 있다， 따라서， 상기 마그네슘 합금재의 열전도도는 135W/mK 이상일 수 있다. 이하, 실시예를 통해 상세히 설명한다. 단 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐， 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

실시예

전체 100 중량%에 대해， Mn: 0.8 내지 1.8 중량 %， Ca: 0.2 중량 % 이하 (0% 제외)， 잔부 Mg 및 불가피한 불순물을 포함하는 합금 용탕을 연속 주조하여 빌렛을 준비하였다.

이후， 상기 빌렛을 40CTC에서 16시간 동안 균질화 열처리하였다. 이후， 상기 균질화 열처리된 빌렛을 43C C로 4시간 동안 예열하였다. 이후， 상기 예열된 빌렛을 직접 열간 압출기를 이용하여 열간 압출하였다. 이때， 43CTC에서 15mpm 의 속도로 열간 압출하여 _, 압출재를 제조하였다.

이후， 상기 압출된 압출재를 30CTC에서 1 시간 동안 열처리하여 최종 마그네슴 합금재를 수득하였다.

비교예 1

전체 100 중량%에 대해， Mn: 0.5 내지 2.0%， A1: 0.1% 이하 (0% 제외)， Be: 8 내지 15ppm, Ca: 0.2% 이하 (0% 제외)， 및 잔부 Mg 을 포함하는 마그네슘 합금을 스트립 캐스팅하여 판재를 준비하였다.

이후， 상기 판재를 본원 실시예와 같은 조건으로 균질화 열처리하였다.

이후， 상기 균질화 열처리된 판재를 150 ^° C 내지 30CTC의 온도에서 은간 압연하였다.

비교예 2

상용되는 AZ31 마그네슴 합금을 준비하였다.

비교예 3

상용되는 AZ61 마그네슴 합금을 준비하였다.

비교예 4

상용되는 STS304 스테인리스 강을 준비하였다.

비교예 5 전체 100 중량 %에 대해， Mn: 0.8 내지 1.8 중량 %， 잔부 Mg 및 불가파한 불순물을 포—함하는 -합금 용탕을 연속 주조하여 벌렛을 준비하였—다. 상기 실시예와 비교하여， Ca 성분을 포함하지 않는 점을 제외하고는 같은 성분 및 조성의 합금 용탕을 연속 주조하여 빌렛을 준비하였다.

. 이후， 상기 빌렛을 균질화 열처리하는 단계; 상기 균질화 열처리된 빌렛을 예열하는 단계; 상기 예열된 빌렛을 열간 압출하여 압출재를 제조하는 단계; 및 상기 압출된 압출재를 열처리하는 단계;도 상기 실시예와 같은 조건 하에서 실시하여 마그네슴 합금재를 제조하였다.

실험예: 열전도도 비교 실험

이후 상기 준비된 실시예와 비교예 1 내지 4 의 열전도도를 비교 실험하였다. 이때， 상기 열전도도는 시편을 지름 10 내지 13mm, 두께 2.0 내지 3.0mm 의 원형디스크 형태로 가공한 후， 25 ^° C에서 열정수측정장치를 이용하여 측정하였다. 그 결과는 하기 표 1 에 개시된 바와 같다.

【표 1】

상기 표 1 에 개시된 바와 같이， 본원 실시예와 상용되는 합금인 비교예 1 내지 4의 열전도도를 비교하여 나타내었다.

그 결과， 본원 실시예는 비교예 1 내지 4 에 비해 열전도도가 현저하게 우수함을 확인할 수 있다.

보다 구체적으로， 상기 비교예 1의 경우 , Mn, Al, Be, 및 Ca을 모두 포함하는 합금 용탕을 스트립 캐스팅 후 온간 압연을 통해 마그네슴 합금 판재를 제조한 경우이다. 상기 표 1 에 개시된 바와 같이， 본원 실시예는 상기 비교예 1 에 비해 열전도도가 우수함을 알 수 있는데， 이는 상기 실시예 및 비교예 1의 미세조직을 통해 설명할 수 있다.

상기 실시예 및 비교예 1의 미세조직은 본원 도 2에 개 ^' 시되어 있다. 도 2 는 실시예의 압출 후 열처리 온도에 의한 미세조직과 비교예 1 의 압연 후 열처리 은도에 의한 미세조직을 광학현미경으로 관찰하여 나타낸 것이다.

보다 구체적으로, 도 2 는 압출하여 제조된 상기 실시예와 스트립 캐스팅법으로 제조된 상기 비교예 1 을 본 발명의 일 구현예에 의한 열처리 조건 내에서 온도를 변화시켜 가며 미세조직을 관찰하였다. 이때， 열처리 시간은 각 온도에서 1시간 동안 실시하였다.

본원 도 2 에 개시된 바와 같이， 상기 비교예 1 의 경우， 소성 가공에 의해 발생한 전단띠 (shear band), 쌍정 (twin) 결함 등의 변형 조직이 많이 관찰된다. 뿐만 아니라, 상기 비교예 1 의 경우， 누적 압하에 따른 잔류웅력도 많이 축적되어 있는 것으로 보여진다.

반면， 본원 실시예의 경우， 열간 압출하는 단계에 의해 제조된 압출재의 미세 조직 (실시예의 As-extruded)에서 어닐링 처리를 한 것과 같이, 일부 재결정 조직을 확인할 수 있다. 다만， 일부 쌍정 조직과 이차상 (검정색 입자)도 확인되긴 하나, 상기 비교예 1 에 비해 변형 조직의 분율이 훨씬 적은 것을 육안으로도 확인 가능하다. 이에 따라， 스트립 캐스팅 및 온간 압연에 의해 제조된 상기 비교예 1 의 경우, 압연 후 본원 실시예와 같은 온도 및 시간으로 후속 열처리를 진행하여도, 변형 조직이 다량 잔류하는 것을 확인할 수 있다.

반면， 본원 실시예의 경우， 열처리를 실시하기 전， 제조된 압출재 (실시예의 As-extruded)에 축적된 내부 웅력， 변형 조직， 및 이차상 둥의 분율이 전체 미세조직의 분율에 비해 현저하게 적었기에， 후속 열처리를 진행하자 회복 및 재결정이 원활하게 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 그 결과， 전체 미세조직 100부피 %에 대해， 99부피 % 이상의 재결정 조직을 확인할 수 있었다. 더해서, 본원 실시예는 결정립경도 상대적으로 조대한 것을 알 수 있다. 즉， 상기 비교예 1 의 미세조직에 비해, 본원 실시예의 미세조직은 열전도도를 방해하는 인자들이 현저하게 적은 것을 알 수 있다.

이에 따라， 표 1 에 개시된 바와 같이， 상기 비교예 1 의 열전도도는 120W/mK 수준인 반면， 본원 실시예는 상기 비교예 1 에 비해 20W/mK 높은 수준의 열전도도를 가지는 것을 확인할 수 있다. 이는， 순수 마그네슴 금속의 열전도도가 155W/mK 수준이고， 상용되는 마그네슘 합금의 열전도도가 80W/mK 수준인데 비하면， 매우 우수한 수치임을 알 수 있다. 이와 같은 특징은 본원에서 불필요한 합금 원소를 즐이고， 마그네슘 합금재의 제조 단계에서 공정 조건을 제어하여， 잔류 웅력， 이차상， 및 변형 조직 등이 거의 존재하지 않는 재결정이 완료된 미세 조직을 수득한 데 따른 결과이다. 보다 구체적으로， 전체 미세조직 100 부피 %에 대해， 99부피 % 이상의 재결정 조직이 형성된 데에 따른 결과이다.

또한， 본원 도 3은 본원 실시예와 비교예 5를 통해， Ca 성분의 첨가 유무에 따른 압출재의 표면특성을 비교하여 나타낸 것이다.

이에， 본원 도 3 에 개시된 바와 같이， Ca 성분이 포함되는 본원 실시예의 경우， 상기 Ca 성분을 미량 포함함에 따라 합금의 발화 온도를 상승시키므로， 열간 압출 시 표면 크랙이 억제된 것을 확인할 수 있다. 이로 인해， 표면 형상이 우수한 것을 확인할 수 있다.

반면， Ca 을 미량 포함하지 않는 비교예 5 의 경우, 발화 온도가 낮으므로, 열간 압출 시 표면 크택으로 인해， 마그네슴 합금 표면 형상이 열위함을 확인할 수 있다. 이와 같은 이유로 Ca 을 미량 첨가하는 것이 생산성 측면에서 중요함을 알 수 있다.

아상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만， 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며， 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

【부호의 설명】

1 : 직접 압출 방식 압출기

11 : 빌렛

12： 압출재

21： 다이 (Die, 압출금형)

22： 다이홀더 (Die Holder, 압출금형 지지대)

31： 컨테이너

41 : 램 (Ram, 유압에 의해 이동되는 부품)