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다축단조에 의한 결정립미세화

전문가 제언: ○ 압연, 신선, 압출과 같은 통상의 가공법에서 목표로 하는 최종치수가 미리 정해져 있고 재료의 두께나 직경은 가공도의 증가에 따라 작아지므로 가공량에는 한계가 있다. 그러나 강가공법으로 잘 알려진 다축단조법(MDF법), ECAP법 ARB법 등은 재료의 형상이 가공 후에도 변하지 않으므로 원리적으로는 무한대의 변형을 부여할 수 있다.

○ 이와 같은 형상불변 가공법에서는 시험편의 크기의 영향을 포함하지 않는 가공효과를 측정할 수 있으므로 ?스트레인률?ε=4.0?이상의?초강가공?영역에서도?결정립의?미세화에 대한?연구가?많이 수행되어 왔다. 그 결과 강가공에 의한 미세립의 형성은 전위조직의 도입으로 새로운 결정입계가 만들어져 원래의 결정립이 분단되는 현상(grain subdivision)에 의한 것으로 설명되고 있다.

○ 본고에서 다루고 있는 MDF법에 의한 강가공에서도 전위하부조직에 미세한 전단대(MSB)가 고밀도화하고 그 교차영역에서 생성된 새로운 결정립이 연속적으로 일어나는 동적재결정에 의하여 고경각입계의 미세한 새로운 결정립 조직을 형성하는 것이 관찰되고 있다. 이와 같은 새로운 결정립 조직의 형성과정은 페라이트강, Cu금속, Al합금 등에서도 공통되고 있다.

○ 초강가공에서 일어나는 결정립의 초미세화는 결정립의 분할현상에 기초하는 가공조직이라는 점에서 종래의 재결정조직과는 다른 조직으로 인식되어 왔다. 그러나 비교적 고온에서 가공하거나 저융점 재료의 경우에는 가공 중에 조직변화가 일어나므로 강가공조직과 재결정조직을 명확히 구분하는 것은 사실상 곤란하다.

○ 철강 재료의 경우 합금원소의 첨가 없이도 강가공으로 1㎛ 이하의 초미세립이 실현되고 있다. 또 동적회복(dynamic recovery)과 재결정개시온도가 Al합금이나 Mg합금과 같은 경량합금에 비하여 높기 때문에 강가공의 응용이 보다 용이하다. 다만 생산성을?고려한?설비의?대형화와?효율화가?실용화의?난제가?될?것이다.

저자: Taku Sakai
자료유형: 학술정보