초음파진동에 의한 반응고 Mg2Si/AM60 복합재료 슬러리의 미세조직 개선효과

전문가 제언

○ Mg2Si는 고융점, 고경도, 저밀도, 저열팽창성을 갖기 때문에 자동차 부품용 Al기 또는 Mg기 복합재료의 구성성분으로 많이 연구되고 있다. MgSi2입자가 응집하여 조대화 하면 기계적 성질이 저하하기 때문에 기지조직의 미세화와 함께 석출입자를 미세하게 분산시키는 기술이 요구된다. 이를 위해 반 응고 금속의 성형법(SSF)에서는 고상과 액상이 공존하는 슬러리에 강한 교반력을 부여하여 조대한 조직을 파괴하는 방법이 이용되고 있다.

 

○ 반 응고 슬러리에 강한 교반력을 가하면 수지상 조직이 파괴되어 미세한 구형입자로 되므로 기계적 성질이 개선된다. 슬러리의 교반방법으로는 기계적 교반법이나 전자기 교반법이 많이 이용된다. 본 연구에서 이용하고 있는 초음파 진동법(UVT)은 캐비테이션 기포의 붕괴와 팽창에 수반하여 마이크로 제트와 충격파를 발생시키므로 재료의 세척이나 표면가공에 이용되는데 최근에는 Al합금이나 Mg합금의 반 응고 슬러리를 교반시키는 수단으로 UVT를 이용하는 연구가 증가하고 있다.

○ 본 연구에서는 Mg2Si를 함유하는 Mg기 복합재료의 반 응고 슬러리에 UVT를 적용하여 Mg2Si와 Mg17Al12상의 미세분산과 수지상정의 파단에 의한 초정 -Mg입자의 미세화에 효과가 있음을 입증하고, UVT의 최적조건으로서 처리온도 620℃, 처리시간 60초를 제시하고 있다. 그러나 이 조건에서 고상률은 20.3%로서 비중이 Mg의 1.5배인 Al합금의 SSF의 경우 고상률이 통상 30%이상임을 고려하면 Mg합금의 SSF에 적용하기에는 낮은 고상률로 판단된다. 낮은 고상률에서는 SSF의 장점을 기대하기 어려우므로 반 응고 성형품에 대한 특성평가가 요구된다.

○ 국내의 경우 2002~2006년 기간에 “SSF용 반 응고 Mg슬러리의 제조방법”(KIST), “전자기 교반에 의한 반 응고 Mg합금의 조직제어”(생기원), “기계적 교반법에 의한 반 응고 마그네슘 합금 개발”(승우금속) 등의 연구가 있었으나 그 이후 최근까지 이 분야의 연구는 발표되지 않고 있다. Al합금에 대해서는 SSF기술이 자동차 부품을 중심으로 실용화되고 있는 만큼 Mg합금의 SSF적용을 위한 후속연구가 요망된다.

 

저자

Y. Hong, R. Yuansheng, H. Ru

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

214()

잡지명

Journal of Materials processing Technology

과학기술
표준분류

재료

페이지

612~619

분석자

심*동

분석물

• 초음파진동에 의한 반응고 Mg2Si,AM60 복합재료 슬러리의 미세조직 개선효과.pdf [353,058 byte]

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