신장쌍정을 포함하는 AZ31 마그네슘 합금의 재결정 거동 제어

전문가 제언

○ AZ31과 같은 가단 Mg합금의 본 가공 전에 TD 방향으로 약간의 사전 압축을 가하면 {10-12} 신장쌍정이 형성되어 합금의 성형성과 기계적 강도를 향상시키는 효과가 있다. 그러나 이 신장쌍정은 낮은 CRSS와 큰 열적 안정성 때문에 재결정에 대한 저항성이 크다. 열풀림 온도를 높이면 완전한 재결정이 일어나지만, 그 대신 결정립이 조대화된다. 따라서 신장쌍정을 가진 Mg합금의 완전한 재결정을 이루면서도 결정립을 미세화할 수 있는 새로운 가공열처리 방법이 필요하다.

 

○ 재결정을 위해서는 조직에 저장된 변형 에너지가 필요하다. ND-사전 압축은 조직에 에너지를 축적하면서도 TD-사전 압축과는 달리 신장쌍정을 생성하지 않는다. 본 연구에서는 이것을 이용하여 “5.5%ND-사전 압축 + 2.8%TD-사전 압축 + 250℃, 1h 열풀림”이라는 새로운 복합 가공열처리 공정을 개발하였다. 이 복합공정을 거친 AZ31 Mg합금은 완전한 재결정을 이룰 뿐 아니라 결정립도도 원재료의 16㎛에서 12㎛로 감소한다. 이때 재결정립들은 {10-12} 쌍정의 방향성을 그대로 따fms다.

 

○ AZ31과 같은 가단 Mg합금의 본 가공 전에 5% 미만의 사전변형(RD 또는 TD)을 가하여 {10-12} 신장쌍정을 형성시킴으로써 소성 이방성을 줄이고, 기계적 성질을 개선하는 방법에 대한 연구가 최근 수년간 활발히 진행되어 왔다. 그러나 그렇게 얻어진 Mg합금은 등축결정이 아닌 판상구조 쌍정을 다량 포함하는 불균일한 구조이고, 쌍정 집합조직도 새로 형성된다. 따라서 적절한 가공열처리를 통하여 균일하고 미세한 재결정 구조를 얻으려는 노력도 함께 이루어지고 있다.

 

○ 가단 Mg합금의 {10-12} 신장쌍정과 관련된 소성변형, 신장성형성, 피로거동에 대한 연구는 주로 한국 표준과학연구원, POSTECH, 재료연구소 등에서 이루어지고 있다. 그러나 신장쌍정 자체를 이용하는 방법은 그것에 의해 형성되는 새로운 집합조직 때문에 기계적 이방성의 개선효과가 미미하다. 따라서 본 연구에서와 같이 신장쌍정을 가진 Mg합금의 재결정 거동을 조절하여 집합조직이나 기계적 성질을 변화시키려는 방향의 연구에도 관심을 기울일 필요가 있다.

 

저자

Yunchang Xin, Hua Zhou, Huihui Yu, Rui Hong, Hong Zhang, Qing Liu

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

622()

잡지명

Materials Science And Engineering: A

과학기술
표준분류

재료

페이지

178~183

분석자

심*주

분석물

• 신장쌍정을 포함하는 AZ31 마그네슘 합금의 재결정 거동 제어.pdf [499,098 byte]

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