Mg？Zn？Y？Nd 합금의 석출물이 기계적 성질과 감쇠능에 미치는 영향

전문가 제언

○ 공업용으로 널리 사용되는 구조용 재료 중 가장 가벼운 금속인 Mg합금은 차량 및 우주 항공 산업분야에 많이 사용되고 있으나 강도가 낮고 HCP결정구조이기 때문에 상온 연성이 불량하여 사용에 제한을 받는다. 최근 이러한 불량한 기계적 성질을 개선하기 위하여 적정의 합금원소첨가 또는 고온 소성변형공정을 통한 가공경화현상을 이용하는 연구가 활발하다.

 

○ 복잡한 기능을 갖는 구조물의 경우, 기계적 진동과 소음발생으로 정밀한 작동에 부정적 영향을 주는 경우가 많고 심지어는 피로현상에 의한 파손도 발생한다. Mg합금이 이런 문제를 극복할 수 있는 재료 중 높은 비강도를 가지며 높은 감쇠능과 진동소진 및 소음감소능력을 갖고 있는 재료이다. 순수 Mg의 경우, 평형위치에 있는 전위루프의 진동과 전위이동에 의한 에너지소산이 내부마찰의 주요 기구이며 순수 알루미늄의 10배 이상의 감쇠능력을 갖는 우수한 재료이다.

 

○ 최근 Mg합금의 감쇠능을 증대시키기 위한 노력으로 여러 합금과 가공방법개발이 진행되고 있다. 예로서 Ca 또는 Li를 첨가한 합금이 개발 중이며 그 중에서 Mg-1%Ca합금은 우수한 감쇠능을 갖는다. 또한 AZ91합금에 흑연분말을 첨가한 복합재료를 300oC에서 압출한 재료의 감쇠능이 AZ91보다 400%증가한다고 한다. 그러나 감쇠능이 클수록 경도, YS, UTS등이 낮은 것이 큰 문제이다. 고로 감쇠능도 크면서 기계적 성질도 우수한 재료개발이 중요하다.

 

○ 본 분석 자료에서는 감쇠능과 기계적 성질을 동시에 개선하기 위하여 Mg-Zn계 합금에 RE를 첨가한 합금 개발에 관한 연구자료를 소개한다. 즉, 최근에 개발된 실온뿐만 아니라 고온 기계적 성질도 우수한 Mg-Zn-Y-Nd계합금의 RE함량에 따른 시효쌍정 계면의 평활도 차이에 의한 전위슬립 용이성과 관령된 감쇠능변화와 그 원인을 규명한다.

 

○ 미국 등 서방 선진국에서 시작된 연구가 중국의 여러 연구소와 대학에서 활발히 진행되고 있다. 국내에서도 강도와 연성개선 연구는 하고 있으나 감쇠능에 관한 연구보고는 아직 발표된 것이 없다. 

저자

Hao Feng, Haipeng Liu, Hong Cao, Yang Yang, Yongchun Xu, Jinyu Guan

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

639()

잡지명

Materials Science And Engineering: A

과학기술
표준분류

재료

페이지

1~7

분석자

남*우

분석물

• Mg-Zn-Y-Nd 합금의 석출물이 기계적 성질과 감쇠능에 미치는 영향.pdf [528,400 byte]

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