사전변형을 통한 다양한 쌍정변종들의 활성화와 AZ31 합금판재의 강화

전문가 제언

○ Mg 합금에서 쌍정은 그 경계면이 결정립을 분할하여 결정립을 미세화하는 효과가 있으며, 그로 인한 Mg 합금의 강도 증가는 잘 알려진 Hall-Petch 관계식을 따른다. 이 현상에 기여하는 {10-12} 신장쌍정은 기저면 집합조직을 가진 압연판재의 사전변형에 의해 생성시킬 수 있다. 결정립 분할효과는 사전에 형성되는 쌍정변종의 수가 많은 경우에 더 커지며, 본 연구에서는 변형경로의 적절한 선택에 의해 결정의 a-축 분포를 제어함으로써 활성화된 쌍정변종의 종류를 늘리고자 하였다.

 

○ 많은 연구를 통하여 (1) c-축？？ND의 집합조직을 가진 Mg 합금의 압연판재를 TD-압축하면 다수의 {10-12} 신장쌍정이 형성되고, (2) RD-인장이 a-축의 방향을 전환시켜 <10-10>？？RD이 되도록 유도한다는 것이 밝혀졌다. Koike 등은 (2)에 의한 프리즘슬립의 활성화를 보고한 바 있는데, 이것은 {10-12} 쌍정변종들의 수가 증가하였음을 의미한다. 따라서 (1)과 (2)의 변형경로의 조합을 통하여 다양한 쌍정변종들을 다수 생성하고, 그것들에 의한 결정립 미세화를 기대할 수 있다.

 

○ 본 연구에서는 상기의 순서를 바꿔 AZ31 합금의 열연판재를 ① RD-사전인장(5%)＋어닐링처리, ② TD-압축(2.5%)＋어닐링처리하는 변형경로를 채택하였다. ①은 결정립 내의 a-축 분포를 바꾸어 <10-10>∥RD가 되도록 함으로써 활성화될 {10-12} 쌍정변종의 수를 늘렸고, ②는 그 쌍정변종들이 실제로 다수 생성되도록 하였다. ①은 쌍정핵의 생성 빈도를 증가시켜 결정립 하나당 쌍정 판들의 수를 늘리는 효과가 있다. 즉, 결정립 미세화 효과가 극대화되어 합금의 강도가 증가한다.

 

○ NTIS에 의하면 2010년 이후 Mg 합금의 기계적 성질과 쌍정 간의 관계에 대한 국내 연구자의 해외논문은 총 4건이며, 모두 KIMS, KRISS 및 포항대의 협업 및 단독 연구결과로 나타났다. 그중 2건이 사전변형에 의한 {10-12} 쌍정생성에 관한 연구로서, 하나는 사전단조에 의한 쌍정생성과 기계적 성질의 개선에 대해 다루었고, 다른 하나는 변형경로에 따라 달라지는 활성화 쌍정변종과 변형 메커니즘의 관계에 대해 다루었다. 매우 흥미로운 이 분야에 대한 더 많은 연구가 기대된다.

 

저자

Bo Song, Renlong Xin, Xuan Zheng, Gang Chen, Qing Liu

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

621()

잡지명

Materials Science And Engineering: A

과학기술
표준분류

재료

페이지

100~104

분석자

심*주

분석물

• 사전변형을 통한 다양한 쌍정변종들의 활성화와 AZ31 합금판재의 강화.pdf [472,517 byte]

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