강소성변형가공에 의한 금속표면층 조직제어와 재료특성

전문가 제언

○ 마찰과 마모를 심하게 받는 기계류 부품의 내구수명을 확보하기 위해서는 기기 표면의 내마모성을 높여 주는 표면개질을 실시하는 것이 중요하다. 표면개질은 아크육성에 의한 후막표면경화, 스프레이 코팅, 강소성변형가공에 의한 재료표면의 강가공 등으로 구분되는데 표면개질층의 특성, 모재와의 접합관계, 형성하는 대상이 되는 모재의 크기, 형상의 허용조건 등을 충분히 고려하여 가장 적합한 공정을 선정하는 것이 필요하다.

 

○ 금속재료의 결정립 미세화를 위한 강가공 기술인 ECAP(Equal Channel Angular)법, MDF(Multi-Directional Forging)법, ARB(Accumulative Roll Bonding)법, HPT(High Pressure Torsion)법 등의 초강가공법에서는 재료의 모든 부분에서 동일한 크기의 변형을 받으므로 이상적인 가공변형에서는 재료 전체에 걸쳐 미세한 결정립조직이 균일하게 생성된다. 이에 반해 재료 표면층에 강소성변형가공을 실시하고 조직을 제어하여 재료특성을 향상시켜 주는 연속반복 굽힘가공(CCB)법과 마찰롤 표면처리(FRSP)법 등에서는 표면에서만 강가공을 받게 되므로 표층부에서는 가공경화나 결정립의 미세화가 일어나 내부와는 조직과 특성이 달라지게 된다. 이에 대비하여 표면층의 형성에 대한 메커니즘의 정확한 규명과 신뢰성이 충분히 뒷받침되어야 하며 국소영역에서 항절력, 잔류응력 등을 정밀하게 평가할 수 있는 나노인덴테이션(nanoindenta- tion) 방법을 통해 품질을 확보하는 것이 중요하다.

 

○ 에너지를 절약하고 환경을 보호하는 측면에서 자동차를 포함한 수송기기의 경량화를 위해 알루미늄 합금을 사용하는 것이 필수적이다. 그러나 알루미늄 합금은 철강처럼 단단하지 못하여 마모나 마찰을 받는 환경에 사용되는 부품에는 거의 이용되지 못한 실정으로 알루미늄 합금 재료 표면에 내마모성과 같은 특별한 성질을 부여하여야 한다. 이를 위하여 산업계에서 실시하는 후막표면 경화기술 중의 한 종류인 현장에서 비교적 용이하게 실시할 수 있는 마찰육성을 이용하면 가볍고 연질이며 우수한 가공성을 지닌 경량형 알루미늄 합금의 표면강도와 내마모성을 높여 활용범위를 넓힐 수 있게 된다.

저자

Yoshimasa Takayama

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2013

권(호)

63(11)

잡지명

輕金屬

과학기술
표준분류

재료

페이지

392~399

분석자

김*태

분석물

• 강소성변형가공에 의한 금속표면층 조직제어와 재료특성.pdf [297,820 byte]

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