액체질소 온도에서 다 방향 단조된 Al 6061의 기계적 성질과 미세조직 진화

전문가 제언

○ Al-Mg-Si 합금이 1.8, 3.6 및 5.4의 점진적 변형률로 액체질소 온도(LNT; liquid nitrogen temperature)에서 다 방향 단조(MDF: multidirectional forging) 되었다. 변형된 미세조직이 편광 아래 광학현미경과 투과전자현미경(TEM; transmission electron microscopy)으로 검사되었다. 변형된 샘플은 저 변형률에서 높은 전위밀도를 갖는 전위 셀 구조가 형성된 것을 보여 주었다.

 

○ 5.4의 점진적 변형률에서 미세조직은 높은 각도 결정입계를 갖는 250nm의 평균크기를 갖는 거의 등방상 아 결정(subgrain) 구조를 보여주었다. LNT에서 다 방향 단조된 합금의 경도 값은 5.4의 점진적 변형률에서 50Hv에서 115Hv로 증가했다. 인장강도는 180MPa에서 388MPa로 증가했고 연신률은 실패까지 4.5%였다. 단조합금의 경도와 인장강도 개선은 등방상 아 결정형성과 고 전위밀도 때문이다.

 

○ 마그네슘 합금 AZ91이 MDF되었고 생성된 미세조직과 기계적 성질이 조사되었다. 350℃에서 MDF를 증가했더니 합금의 결정이 점점 미세화되었다. Mg17Al12상이 결정 계면을 따라 석출되었고, 이것이 재결정 입자의 성장을 방해한다. MDF 패스를 증가하면서 3MDF 패스까지 합금의 인장강도와 연신률이 상당히 향상되었다.

 

○ 부경대의 안석환 등은 등채널각압축(ECAP: Equal Channel Angular Pressing) 가공법을 이용하여 5083 알루미늄 합금의 항복강도, 인장강도 및 연신률을 ECAP 전의 167MPa, 337MPa, 22%에서 4패스 ECAP 후에 281MPa, 348MPa 21%로 증가시켰고, 경도도 76Hv에서 110Hv로 증가시켰다. 결정립의 평균 크기도 37 m에서 4패스 ECAP 후에 233nm로 미세화되었다.

 

○ MDF 공법은 강, 알루미늄 및 마그네슘 합금조직을 미세화시켜 기계적 성질을 향상하게 시키므로 자동차와 항공기를 경량화할 수 있다. 국내 연구진도 깊이 있는 MDF 응용연구로 단조현장에서 실용화되어 자동차 경량화에 기여해야 한다.

 

 

저자

P. Nageswara Rao, Dharmendra Singh, R. Jayaganthan

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2014

권(호)

56()

잡지명

Materials & Design

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

97~104

분석자

신*순

분석물

• 액체질소 온도에서 다 방향 단조된 Al 6061의 기계적 성질과 미세조직 진화.pdf [476,433 byte]

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