초음파진동에 의한 경금속재료의 응고조직 제어

전문가 제언

○ 최근 여러 가지 금속재료에 대한 초음파처리는 진보된 금속처리 방식의 하나로 활용되고 있다. 특히 철강 및 알루미늄합금의 응고 및 열처리 시 초음파진동을 가하여 강도와 인성 등의 기계적 성질을 높일 수 있어서 금속재료의 가공에서 이 기술의 연구개발과 실용화가 중요하다.

○ 초음파진동은 초정의 핵생성을 촉진시켜 주는 작용을 해줌으로써 다수의 미세한 입상과 괴상의 화합물이 정출하게 된다. 이와 더불어 초정의 금속간화합물의 정출 시에도 초음파진동을 부가하는 것이 효과적이다.

○ 석출경화형합금을 시효처리할 때 초음파진동을 응용하면 시효과정이 촉진되고 석출입자가 미세화되며 강도와 연성이 증가하기 때문에 선진기술국들은 이 기술에 대한 연구를 활발히 진행하고 있다. 우리나라도 이에 관한 연구개발의 활성화가 필요하다.

○ Al7075 합금을 GP solyus 온도 이상의 온도인 180℃에서 초음파진동을 가하면서 시효처리를 하면 GP zone의 형성 없이 η‘ 입자가 바로 석출하므로 초음파진동에 의해 발생한 vacancy가 석출입자의 미세화에 직접적으로 기여하지 못하게 된다. 따라서 Al7075 합금에 초음파진동을 적용할 경우에는 이를 충분히 고려하여 작업을 행하는 것이 중요하다.

○ 항공기, 철도차량, 자동차와 같은 수송기기 구조물의 중량을 줄이고 연비를 향상시키는데 핵심 기술인 경량합금의 고장력화를 달성하기 위해서는 결정립를 미세화하여 재료의 강도를 높이는 것이 효과적인 방법이다. 초강가공의 일종인 강소성가공(severe plastic deformation)은 결정립미세화에 유효한 가공법으로 가공재료의 형상이 가공 후에도 변하지 않기 때문에 압연이나 압출과 같은 통상의 가공에서는 불가능한 거대변형을 부여할 수 있는 특징을 지니고 있다. 향후 경량합금의 고장력화 기술개발에 있어서 경량합금의 초음파진동에 의한 조직의 미세화/균질화 기술과 거대변형가공기술을 종합적으로 고려하여 활용하는 것이 필요하다.

저자

Yoshiaki Osawa

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

61(5)

잡지명

輕金屬

과학기술
표준분류

재료

페이지

220~225

분석자

김*태

분석물

• 초음파진동에 의한 경금속재료의 응고조직 제어.pdf [221,837 byte]

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