AA5083판재의 고온 성형한계도면

전문가 제언

○ 금속재료는 다른 재료들에 비하여 우수한 강도를 가지며 동시에 연성도 우수하고 또한 우수한 탄성을 갖고 있어서 그 용도가 다양하다. 탄성변형의 경우 변형량은 단순히 온도와 하중의 크기에 따라 변하는 것이 특징이며 시간의 함수가 아닌지라 변형속도는 문제가 되지 않는다.

○ 그러나 소성변형이 발생되는 상황에서는 같은 온도일지라도 변형속도가 변형량에 큰 영향을 준다. 특히 온도가 높아질수록 이러한 경향은 더욱 심화되어 심지어 일정한 낮은 응력을 느린 속도로 가하는 경우 계속하여 변형이 진행된다. 이러한 변형의 극단적인 예가 크리프변형이다. 이와 같이 소성변형은 하중뿐만 아니라 변형온도와 속도에 큰 영향을 받으며 크리프변형의 경우를 제외하고는 이 소성변형을 수식적으로 처리하기는 불가능하다.

○ 또한 금속재료 중에서도 철강과 비철금속의 소성변형에 대한 온도와 속도의존성이 크게 다르다. 즉, 연성이 우수한 일반탄소강 판재는 냉간 성형이 잘 되나 AA5083과 같은 알루미늄합금의 판재는 냉간 성형성이 나빠서 복잡한 모양의 제품을 성형할 수 없다. 그러나 고온에서는 성형성이 우수하나 이 경우 문제점은 변형속도에 따라 성형성이 크게 달라진다는 것이다. 고로, 판재 성형공정 시 제품에 균열발생 없이 최대 변형량을 얻을 수 있는 온도와 변형속도 조건을 설정하는 것은 복잡한 모양의 제품을 안전하게 생산하는데 매우 중요한 요인이다.

○ 앞에서 설명한 것 같이 이 분석 자료는 경량합금인 AA5083 판재를 공기압 당김 장치를 이용하여 250～550℃의 온도범위에서 성형 시 판재에 균열이 발생하지 않는 상태의 조업조건을 알려주는 고온 성형한계면의 온도의존성을 처음으로 소개하는 것으로 2차원과 3차원 성형한계 구역도 제시한다.

○ 이러한 연구경향은 최근 선진국에서 진행되고 있으나 국내에서는 아직 시도되지 않고 있다. 차량 경량화가 시급한 상황에서 이 분야의 연구가 조속히 시작되기 바란다.

저자

F. Abu-Farha

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

63(11)

잡지명

JOM Journal of the Minerals, Metals and Materials Society

과학기술
표준분류

재료

페이지

72~78

분석자

남*우

분석물

• AA5083판재의 고온 성형한계도면.pdf [238,140 byte]

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