압축비틀림가공에 의한 조직제어와 신재료의 개발

전문가 제언

○ 재료에 대량의 변형량을 도입하여 결정립을 미세화하는 대표적인 가공법으로 ECAP(Equal-Channel Angular Presing)법, ARB(Accumulative Roll Bonding)법, MDF(Multi-Directional Forging)법, HPT(High Pressure Tortion)법, TE(Twist Extrusion)법 등이 개발되어 있다. 전자의 3방법은 주로 압축응력을 이용하는 강가공법이고 후자의 2방법은 회전비틀림에 의한 부하를 이용하는 강가공법이다.

○ 본 보고에서 소개하고 있는 압축비틀림가공법(Compressive Torsion Process)은 피가공재에 압축부하와 회전비틀림 부하를 동시에 가하여 재료에 대량의 전단변형을 도입하는 가공법이다. 이 가공법에서는 원주형 재료에 형상변화가 없이 단시간에 대량의 변형을 도입할 수 있으며 정수압 하에서 큰 전단변형을 부여하기 때문에 조직의 미세화뿐만 아니라 소결 없이 분말금속의 고화성형이 가능하다.

○ 압축비틀림가공법은 원리적으로는 디스크상의 시료에 압력을 가하면서 회전시켜 전단변형을 도입하는 HPT법과 유사하다. 다만 HPT법에서는 보통 3㎜이하의 박판재료에 수 GPa의 고압을 가한 상태에서 회전부하를 부여하는데 비해 압축비틀림가공법에서는 높이 10㎜ 이상의 원주상 재료에 100~200MPa 정도의 저압을 가하여 회전부하를 부여하는 점이 다르다. 저압하에서 가공이 가능한 점은 실용화의 측면에서 유리한 점으로 평가할 수 있다.

○ 압축비틀림가공법에서는 가공 후의 결정립경이 순수한 Al의 경우에도 서브미크론 수준에는 이르지 못하여 결정립미세화에 대한 효과는 HPT법을 위시한 타 강가공법에 비하여 낮은 것으로 판단된다. 이는 회전부하가 내부까지 균일하게 전달되지 못하고 재료의 중심축에 가까울수록 전단변형이 감소하기 때문일 것이다. 그러나 실온가공에서도 미세화가 가능한 점, 분말재료의 고화성형과 동시에 조직제어가 가능한 점, 장치가 단순한 점 등의 장점을 활용하는 실용화가 기대된다.

저자

N. Kanetake

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2009

권(호)

50(578)

잡지명

塑性と加工

과학기술
표준분류

재료

페이지

192~196

분석자

심*동

분석물

• 압축비틀림가공에 의한 조직제어와 신재료의 개발.pdf [411,123 byte]

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