미세입자알루미늄 합금중의 확산(Diffusion in ultrafine-grained Al alloys)

전문가 제언

□ 초미립 금속은 입도가 100~500㎚ 정도인 입자로 구성되어 있으며 고강도, 초소성 변형(super-plastic deformation), 고 내식성 등과 같은 물리적이나 기계적으로 대단히 우수한 특징을 가진 초 금속으로 알려져 있다. 이 초금속의 제조 방법 중 하나로 극심한 소성 변형법의 ECAP(등통로각압축: Equal Channel Angular Pressing) 공정은 Segal 등에 의해 1981년에 최초로 제안되었으며 다른 공정에 비해 재료에 낮은 압력으로 큰 변화 없이 소성 변형을 발생시켜 입자를 미세 화할 수 있는 것으로 알려져 있다.

□ 금속 재료의 대부분은 결정 입자의 집합체로 이루어져 있으며 결정 입자 각각의 경계를 결정경계 또는 결정입계라 한다. 일반적으로 결정 입자가 작을수록 금속 재료의 기계적 강도는 향상되나 반대로 화학적 부식에 대한 내성은 저하된다. 또 다른 재료의 강화 방법은 합금 속에서 열처리에 의해 석출되는 이상 입자에 의한 석출 강화와 본질적으로 융합되지 않는 소재를 굳혀서 얻는 분산 강화가 있다.

□ 농도가 다른 물질이 섞여서 각각의 공간에서 균일한 농도로 존재하기 위해 서로 섞이는 확산 현상은 일반적으로 액체나 기체에서 볼 수 있지만 고체 사이에서도 이러한 현상이 나타난다. 결정 고체는 일반적으로 다결정체이며 이러한 다결정체 또는 금속 재료와 세라믹이 있다. 다결정에 비해 전체가 같은 범위에 결정축을 갖는 것을 단결정이라 한다.

□ 결정입자를 미세화하면 강도와 연성을 겸비한 우수한 재료를 만들 수 있다. 미세화 방법으로 대표적인 것이 ECAP법이다. 미세 입자 금속의 기계적 성질은 열적 안정성과 입자 내 석출물의 분포나 크기에 따라 다르고 미세 입자 중 확산 거동을 파악하는 것이 재료 개발과 설계에 대단히 중요하다. 본고에서는 ECAP법으로 결정 입자를 미세 화하여 Al 합금 중의 확산에 대해 설명하고 확산에 대한 설명으로 입계 확산 계수를 결정하여 정립하는 방법에 대해서 설명하고 있다. 이러한 ECAP법을 이용한 결정입자의 미세화가 향후 미세입자 제조 이용에 더욱 활용되기를 기대한다.

저자

FUJITA Takeshi ; HORITA Zenji

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2004

권(호)

74(10)

잡지명

금속(A112)

과학기술
표준분류

재료

페이지

1024~1028

분석자

오*섭

분석물

• 미세입자알루미늄 합금 중의 확산.pdf [187,594 byte]

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