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등통로각압축으로 결정립이 미세화 된 Mg-Gd-Zn-Zr합금의 기계적 특성과 압연성 개선

전문가 제언: ○ 지난 1980년 대 초 일단의 소련 과학자들이 큰 규모의 빌릿을 순수한 전단 변형으로 심하게 가공하여도 빌릿의 단면적이 변화되지 않게 하 기 위하여 처음 제안된 방법이 ECAP이다. 그 후 90년대 초 또 다른 소련 과학자들이 ECAP을 강 소성변형을 위하여 이용하여 결정립을 마이크론 이하 또는 나노크기로 미세화 시킬 수 있음을 발표한 후 많은 연구자들이 ECAP을 결정립 및 조직 미세화를 위한 강 소성 방법으로 사용하고 있는 중이다.

○ 현재에는 ECAP이 금속 또는 합금을 공공 등의 결함 없이 UFG의 미세조직으로 가공하는 방법 중 가장 강력한 강 소성 변형방법으로 이용되고 있다. ECAP으로 얻어진 UFG재료는 실온에서 매우 높은 강도를 가지며 0.5Tm이하의 비교적 낮은 온도에서 고속으로 초소성이 가능한 장점이 있다. 그러나 ECAP 변형회수와 변형량에 따라 조직이 크게 달라지는 단점이 있다. 이 단점을 보완하여 고각 결정립계의 등축형의 균일한 UFG를 얻기 위하여 여러 번 반복적으로 ECAP을 행하여야 한다.

○ 또한, ECAP를 행한 후에 실온 압연을 하면 ECAP회수를 줄이는 이점 이외에 ECAP의 미세조직에 해를 주지 않으면서 높은 변형속도에서의 연산율을 증가시키면서 UFG조직의 판재도 가공 하는 이점이 있다.

○ 이 분석 자료는 중국의 난징과학기술대학에서 개발한 Mg？1.8Gd？1Zn？0.1Zr합금을 ECAP으로 결정립을 미세화 시킨 후 실온 및 열간 압연하여 미세조직 변화와 이에 따른 변형특성 및 기계적 성질 변화를 연구한 것이다. 658K에서 16회 ECAP한 조직은 미세한 결정립에 LPSO상이 형성된 것으로 강도와 연성 및 소성 가공성도 우수하다. 이와 같은 특성을 갖는 ECAP변형된 시료를 열간압연 하여 더 우수한 강도를 갖는 0.24mm박판으로 제조한 연구결과의 보고이다.

○ 국내에서는 2000년대 중반부터 한양대학, 서울대학, 포항공대, 한밭대, 서울산업대 및 여수대학 등에서 강 소성가공 방법인 ECAP을 이용하여 조직이 미세화 된 Mg합금과 Al합금의 기계적 특성을 연구한 바 있다. 그러나 ECAP후 압연효과의 연구결과는 아직 보고된 바 없다.

저자: F. Lu, A. Ma, J. Jiang, J. Chen, D. Song, Y. Yuan, J. Chen, D. Yang
자료유형: 니즈학술정보