이원계 Mg-Ca와 MgZn합금의 쌍정과 집합조직

전문가 제언

○ 3대 구조용 재료인 강철, 알루미늄합금, 마그네슘합금 중에서 마그네슘은 가장 가벼운 특성 때문에 수송용 차량 및 우주항공부품에의 응용이 기대되고 있다. 그러나 Mg는 HCP결정구조를 가지므로 전위 슬립계가 저면의 3개로 제한되고 있어서 전위 이동에 의한 변형이 불량하다. 변형이 계속되기 위하여 쌍정을 형성하는 특성을 갖는다.

 

○ 가공용 마그네슘 합금(wrought magnesium alloy)도 기지조직이 Mg인고로 압연/압출 공정에서 강한 쌍정조직을 형성하여 인장 및 압축 응력 하에서 비대칭적인 항복거동을 보인다. 이렇게 형성된 쌍정을 포함한 냉간경화된 압연판재를 열풀림 처리하면 저면이 압연판과 평행한 강력한 집합조직을 형성하여 성형성을 크게 제한한다. 이 집합조직을 완화시켜서 성형성을 개선시키기 위한 노력이 최근의 주요 연구 분야이다.

 

○ 집합조직완화를 위한 방안으로 합금을 성형하기 전에 실온에서 약간의 변형을 가하여 적은 양의 쌍정을 미리 생성시킴으로 이방성을 완화시켜서 성형성과 기계적 특성을 개선하는 방안도 있다. 또한 압연속도조절, 교차압연 및 비틀림압연 등의 새로운 가공방법으로 성형성 문제를 개선하는 연구도 있으나 좀 더 많은 연구가 진행되고 있는 분야는 합금첨가원소의 선정과 그 조성의 조절이다.

 

○ 집합조직의 주역인 쌍정형성을 완화시키는 합금원소로 최근 연구자의 관심을 끄는 Ca와 희토류 원소가 있다. 희토류 원소로는 Gd와 Y 등이 있으며 이 분야 연구는 주로 중국, 일본 및 미국 등 서방 선진국에서 선도하고 있다.

 

○ 본 분석의 연구는 연세대학과 청주대학의 공동연구이다. 국내의 Mg합금 연구는 서울대, 연세대, POSTECH, 부산대, 홍익대, 전북대, 충주대, 인하대, 재료연구소, KIST 등 여러 곳에서 수행 중이다. 그러나 대부분 전통적인 AZ계열합금의 특성연구를 수행하고 희토류 함유 합금개발 연구는 연세대와 부산대에서 최근에 연구를 시작하고 있으며 이 분야 연구의 국내 활성화가 절실하다.

저자

Jong-Youn Lee, Young-Su Yun, Won-Tae Kim, and Do-Hyang Kim

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

20(5)

잡지명

Metals Materials International

과학기술
표준분류

재료

페이지

885~891

분석자

남*우

분석물

• 이원계 Mg-Ca와 Mg-Zn합금의 쌍정과 집합조직.pdf [330,475 byte]

이미지변환중입니다.