AM50B 마그네슘 합금의 건조 미끄럼 마모 거동

전문가 제언

○ 마그네슘 합금은 경량, 고비강도, 고감쇠능 등의 장점과 더불어 낮은 강성도와 연성, 불량한 내식성과 내마모성 등의 약점도 가지고 있다. 마그네슘 합금을 마찰운동이 필요한 가동부품으로 사용할 경우 내마모성의 결핍이 큰 문제를 일으킬 수 있으므로 합금이나 코팅 등의 방법으로 이런 약점들을 완화시키게 된다. 본 연구에서는 자동차 부품용으로 사용되는 AM50B 마그네슘 다이캐스팅 합금을 대상으로 하중과 미끄럼속도가 마모거동에 미치는 영향을 분석하였다.

 

○ AM50B 마그네슘 합금부품과 다른 철강부품과의 마찰을 모방하기 위해 pin-on-disc 마모시험을 실시하였다. 이것은 고정된 AM50B 핀을 회전하는 F114강 원반과 접촉시켜 마찰을 일으키는 방법이다. 핀에 걸리는 수직하중과 미끄럼속도를 여러 가지로 변화시켜 가며 마모율과 마찰계수를 측정하고, 마모표면을 분석하여 마모 메커니즘의 맵(map)을 작성하였다. 마모의 메커니즘은 마멸, 박리, 응착, 소성변형/강소성변형이었고, 하중과 미끄럼속도의 조합에 따라 지배적 마모 메커니즘이 변화하였다.

 

○ 마그네슘 합금의 마모거동에 대한 지금까지의 연구는 주로 특정한 조건에서의 내마모성의 개선에 초점을 맞추어 왔고, 합금 자체의 마모 메커니즘에 대한 근본적 연구는 드물었다. 그러나 AZ91, ZE41, AM60B 합금에 대한 마모 메커니즘 맵이 이미 작성된 바 있고, 최근에는 AZ31B 합금의 마모 메커니즘 맵도 작성되어 차츰 연구의 진전이 이루어지고 있다. 그러나 합금에 따라 표면산화와 소성변형 거동이 달라서 보편적 마모거동의 예측이 어려우므로 사례별 연구에 의존하여야 하는 문제가 있다.

 

○ 이 분야의 국내 연구는 MAO(micro arc oxidation) 처리한 AZ31B 합금 및 UNSM(ultrasonic nanocrystalline surface modification) 처리한 AZ91D 합금의 마모거동에 대한 논문이 각 1건씩 있을 뿐이다. 그러나 이것들은 합금의 나표면(bare surface)에 대한 연구가 아니므로 비교대상이 될 수는 없다. 앞으로 마그네슘 합금 가동부품의 수요증대에 따라 마모거동의 중요성도 커질 것이므로 국내 연구진도 이 분야 연구에 주목할 필요가 있다. 

저자

C. Taltavull, P. Rodrigo, B. Torres, A.J. Lopez, J. Rams

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

56()

잡지명

Materials & Design

과학기술
표준분류

재료

페이지

549~556

분석자

심*주

분석물

• AM50B 마그네슘 합금의 건조 미끄럼 마모 거동.pdf [513,429 byte]

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