쌍정의 사전 형성에 의한 마그네슘 합금의 성형성 및 기계적 성질 향상

전문가 제언

○ 마그네슘은 가장 가벼운 구조용 재료로 수송용 차량에의 응용이 기대되고 있다. 그러나 가공용 마그네슘 합금(wrought magnesium alloy)은 압연/압출 공정에서 강한 쌍정 집합조직을 형성하여 인장 및 압축 응력 하에서 비대칭적인 항복거동을 보인다. 합금의 본 가공에 앞서 실온에서 약간의 사전변형을 가해 쌍정을 형성시킴으로 이와 같은 이방성을 완화시키려는 연구가 진행되어, 합금의 기계적 강도, 압연성, 신장성형성, 피로수명의 향상 등 상당한 성과를 나타내고 있다.

 

○ 두꺼운 AZ31 마그네슘 합금판재를 본 가공 전에 실온에서 적당한 방향으로 사전변형(？5%)시키면 { } 쌍정이 생성된다. 열처리로 이 쌍정을 안정화시키고 압축/인장시험을 시행하면 쌍정경계에 의한 결정립분할(결정립 미세화) 및 집합조직의 경화 효과 때문에 항복강도가 증가하고 이방성이 감소함을 볼 수 있다. 또한 이상과 같은 처리를 거친 시편들은 경우에 따라 압연성/신장성형성과 같은 성형성의 증가를 보이기도 하고, 피로수명이 증가하기도 한다.

 

○ 마그네슘 합금의 문제점을 개선하기 위한 다양한 방법 중에서 결정립 미세화는 상대적으로 많은 장점을 가지고 있다. 그러나 상업용 마그네슘 합금 판재의 결정립이 비교적 크기 때문에 열간압연에 의한 동적 재결정이나 특수 압출 등 에너지 소모가 큰 추가적 공정이 필요하다. 본고에서 소개한 방법은 에너지 소모가 적고, 결정립 미세화와 집합조직에 의한 경화효과를 동시에 노리기 때문에 다른 방법과 병용이 가능한 유망한 보조적 수단이 될 수 있을 것으로 생각된다.

 

○ 국내에서는 한국표준과학연구원과 POSTECH이 AZ31 { } 쌍정과 소성변형, 신장성형성, 피로거동의 관계를 다룬 연구논문을 다수 발표한 바 있고, 재료연구소에서도 비슷한 연구가 이루어지고 있다. 앞으로 이런 연구결과들을 더욱 발전시켜 고밀도의 미세한 쌍정 판의 설계, 복수의 쌍정 변종 도입, 쌍정경계에서의 제2상 석출 조정 등 다양한 방법으로 마그네슘 합금의 성형성 및 기계적 성질의 향상을 도모할 필요가 있다.

저자

Bo Song, Ning Guo, Tingting Liu, QingShan Yang

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

62()

잡지명

Materials & Design

과학기술
표준분류

재료

페이지

352~360

분석자

심*주

분석물

• 쌍정의 사전 형성에 의한 마그네슘 합금의 성형성 및 기계적 성질 향상.pdf [341,250 byte]

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