Al-Mg-Si계 합금의 시효석출 연구동향

전문가 제언

○ 자동차와 철도 차량, 항공？우주기기 분야에서 에너지절약을 위해 알루미늄(밀도 2.7g/cm3)과 같은 경량？고성능 재료의 사용이 증가하고 있다. 특히 시효경화형 6000계열 알루미늄 합금은 강도가 높고 가공성과 내식성 등이 우수하여 수송기기 뿐만 아니라 교량용 난간 및 차량 방호책, 가로등 지주, 항만보안 울타리, 펜스, 방음벽 등 고강도와 용접성이 요구되는 토목건축구조의 특수용도 등에도 사용량이 확대되고 있다.

○ Mg와 Si를 0.5～1% 함유하는 6000계열 알루미늄합금인 Al­Mg­Si계 합금은 금속조직학에서 Al­Mg2Si의 2원합금계(pusedo-binary)를 갖는다. Al­Mg­Si계 합금의 강도, 인성, 연성 등과 같은 기계적 성질을 향상시키기 위해서는 적절한 시효경화 열처리를 실시하여 Mg2Si 상의 고용과 석출조작을 통해 금속조직을 제어하는 것이 중요하다.

○ Al-Mg-Si계 합금 중에 존재하는 직경 1㎛ 이상의 조대한 금속 간 화합물 입자는 Mg2Si 외에도 AlFe(Si) 또는 Al(Fe,Mn)Si 등과 같은 Fe계 금속간 화합물이 있다. Fe 양이 1% 증가하면 AlFeSi 입자의 체적률이 상승하여 합금의 강도와 연성이 크게 떨어지게 된다. Mn과 Cr을 첨가하면 β-AlFeSi상의 생성을 억제할 수 있으므로 따라서 이를 적절하게 활용하는 것이 필요하다.

○ Al­Mg­Si계 합금의 시효경화거동은 균질화 처리온도의 영향을 받는다. Al­0.63%Mg­0.34%Si 합금계를 773K 이상에서 균질화 처리하면 Mg와 Si의 용질농도를 높일 수 있으며, 723K의 낮은 온도에서 균질화 처리하면 Mg­Si계 화합물이 조대한 입자로 석출된다. 한편 823K에서 균질화 처리한 Al­0.63%Mg­0.34%Si 합금은 723K에서 균질화 처리한 합금에 비해 β‘­Mg2Si 석출물이 미세하고 치밀하게 분포된다.

○ Al­Mg­Si계 합금에서 부적절하게 시효처리하면 결정립계에 평형상과 중간상 등의 석출상이 불균일하게 석출하고 결정립계 양쪽에 고용원소의 농도가 저하된 영역(PFZ: Precipitate Free Zone)이 발생하여 재료의 내식성이 저하되므로 주의가 필요하다.

저자

Susumu Ikeno

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2013

권(호)

63(9)

잡지명

輕金屬

과학기술
표준분류

재료

페이지

318~328

분석자

김*태

분석물

• Al­Mg­Si계 합금의 시효석출 연구동향.pdf [289,758 byte]

이미지변환중입니다.