Mg？4Al？RE합금에 Ca와 Sr첨가에 따른 조직과 압축크리프의 영향

전문가 제언

○ Mg는 밀도가 1.81g/cm3로 구조용 금속재료 중 가장 낮다. 즉, 경량 재료로 많이 사용되는 Al (2,70g/cm3)보다 67%, Ti (4.50g/cm3)보다 40%가벼우며 구조용 재료로 가장 많이 사용되는 철 밀도(7.87g/cm3)의 1/5에 해당할 정도로 매우 가벼운 금속이다. 그러나 내식성이 약하고 HCP 결정구조이기 때문에 소성변형이 어려운 등 문제점이 있다.

 

○ 또한 용융온도가 650oC로 매우 낮기 때문에 실온에서의 기계적 강도가 낮은 것을 물론이고 고온에서의 강도 특히 크리프저항성이 매우 낮다. 이상에서 검토한 것 같이 불량한 기계적 성질과 화학적 성질을 개선하여 경량이라는 우수성을 이용한 부품을 제조하기 위한 합금개발이 진행되어 왔으며 아직도 진행 중이다.

 

○ 본 분석에서 다루는 크리프저항성을 갖는 합금 개발의 일환으로 고가의 희토류 대신 염가의 알카리토류 원소(Ca와 Sr)를 첨가하였다. 첨가된 Ca와 Sr이 Mg2Ca, Al2Ca과 Al4Sr상 등을 형성하여 Mg-Al합금의 수지상 계면과 입계에 석출되어 계면 변형과 결정립계 활주를 방지하여 새로운 개발 합금의 크리프 저항성이 개선되었다. 이 연구에서는 새롭게 형성된 각종 석출물의 형상과 분포를 분석하고 150oC에서의 크리프 변형 자료를 이용하여 이들 재료의 크리프변형 기구를 규명하였다.

 

○ 이 분석과 관련된 과제의 연구를 국내에서도 연세대학과 부산대학 연구팀이 Mg합금의 크리프특성 연구를 10여 년 이상 활발히 수행하였으며 최근에는 세계적 추세인 알카리토류 원소인 Ca와 Sr을 첨가한 합금을 제조하여 미세조직과 크리프 특성 및 부식 특성 연구를 통하여 조직제어와 변형기구 규명 및 새로운 재료 개발에 열중하고 있다.

 

○ 국내 Mg합금 관련 다른 연구는 조직 및 피로 등 기계적 성질에 관하여 서울대와 POSTECH에서 주로수행하고, 또한 홍익대, 재료연구소, 경북대, 충남대, 인하대, 연세대, 원자력연, POSCO 등에서도 수행한다. 수소와 부식관련 연구는 전북대, 성균관대, LG연구소, 연세대, 서울대, 대우자동차, 부산대 등에서 수행하고 있다. 생체재료관련 연구는 KIST, 전북대, 충남대에서 수행하는 등 국내 Mg연구는 매우 활발하다.

저자

Yaocheng Zhang, Li Yang, Jun Dai, Guo lin Guo, Zhong Liu

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

610()

잡지명

Materials Science And Engineering: A

과학기술
표준분류

재료

페이지

309~314

분석자

남*우

분석물

• Mg？4Al？RE합금에 Ca와 Sr첨가에 따른 조직과 압축크리프의 영향.pdf [335,423 byte]

이미지변환중입니다.