AZ91D합금의 미세조직과 동적변형 특성에 미치는 열처리 효과

전문가 제언

○ 자동차를 위시한 수송기기의 연비절감을 위한 경량화의 필요성과 휴대용 컴퓨터와 통신기기 보급으로 경량재료인 마그네슘(이하 “Mg합금”)의 수요가 증가하고 있다. 그러나 Mg합금은 강도가 낮고 쉽게 부식되는 결점이 있어 용도가 제한되고 있다. 본 분석에서 다루고 있는 AZ91D합금은 Mg-(8.3~9.7)%Al-(0.35~1.0)%Zn-0.15%Mn의 조성을 가지며 Al은 강도, Zn은 결정립 미세화, Mn은 내식성 향상에 기여한다.

 

○ AZ91D합금은 Mg합금 중에서는 강도가 비교적 높지만 항복강도는 140~150MPa에 불과하여 구조부품으로 이용하기 위해서는 열처리에 의한 강화가 필요하다. Mg-Al 2원계 상태도에 의하면 Al 13% 이하와 437℃ 이하의 조건에서 금속간화합물인 β- 상이 석출하는 solvus 선이 존재하므로 AZ91D합금의 강화기구로는 β상의 석출강화를 효과적으로 이용할 수 있다.

 

○ 본 분석의 인용논문에서도 용체화처리(T4)와 시효처리를 조합한 T6열처리에 의한 석출제어를 통하여 항복강도가 주조상태에 비하여 43.1%나 개선되었음을 보고하고 있다. 특기할만한 것은 정적변형 뿐만 아니라 높은 변형률속도(strain rate, )에서 동적변형 특성을 측정한 점으로, =4000/s에서 준정적 상태보다 응력이 42%나 증가하고, 의 증가에 따라 석출물의 파괴에 수반하여 에너지 흡수량이 증가한다는 사실이다. 에너지 흡수량의 증가는 차량의 충돌안전성 측면에서 매우 중요하므로 Mg합금의 응용과 관련하여 시사하는 바가 크다.

 

○ 국내의 경우에는 2007년 마그네슘 분야가 포함된 정부주도의 소재원천기술개발 사업을 계기로 하여 대학과 연구기관에서 연구가 활성화되기 시작하였다. 현재 마그네슘 분야의 연구 인력은 많지 않으나 성형가공기술, 신합금 개발, 조직제어, 표면처리 등 다양한 분야에서 연구가 이루어지고 있다. Mg합금의 고강도화에는 석출강화 뿐만 아니라 결정립 미세화, 고용강화 등의 방법을 이용할 수 있으므로 상변태 특성과 합금설계에 기초하여 이들 방법을 복합적으로 이용하는 조직제어 연구가 이루어지길 기대한다.

저자

DUNG D. LUONG 외

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

66(2)

잡지명

JOM Journal of the Minerals, Metals and Materials Society

과학기술
표준분류

재료

페이지

312~321

분석자

심*동

분석물

• AZ91D합금의 미세조직과 동적변형 특성에 미치는 열처리 효과.pdf [320,748 byte]

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