Mg-RE합금의 소성변형, 재결정 및 집합조직 약화에 영향을 주는 RE의 역할

전문가 제언

○ Mg합금의 집합조직 문제점을 해결하기 위한 방안으로 지난 2010년을 전후하여 Y, Ce 또는 Nd 등의 RE를 첨가하면 집합조직 형성이 상당히 약화되는 현상을 실험적으로 확인하였다. 이러한 집합조직의 약화에 대한 원인으로는 다음의 네 가지 이론이 제안되고 있다. 즉, “partial stimulated twins(PSN), deformation or shear bands containing twins, retardation of dynamic recrystallization(DRX) 및 basal pole rotation toward transverse direction” 등의 이론이다.

 

○ 이 이론들은 쌍정의 중요한 역할과 어닐링 처리동안의 재결정과정 중 RE원자들에 의한 결정립 성장 둔화와 관련이 있음을 시사하고 있다. 즉, 변형밴드를 포함하는 변형 쌍정과 RE가 입계에 편석하여 결정립 성장을 방해하여 재결정을 통한 집합조직 형성이 둔화 된다는 것이다.

 

○ 또한, RE원자들이 Mg보다 원자 크기가 월등히 커서 Mg기지 내에 고용되는 양은 매우 작은 편이고 대부분이 입계 또는 전위에 편석하여 DRX 또는 SRX 동안 입계와 전위의 이동을 억제하므로 재결정이 방해되어 집합조직 형성의 둔화로 결과적으로 집합조직이 약화된다는 이론이다. 약화현상을 조장하는 두 가지 요인은 다음과 같다. (i) Mg합금의 SFE를 변화시킨다. (ii) 입계와 전위에 용질RE원자 편석을 조장한다.

 

○ 이러한 RE의 효과를 이해함으로 고가인 RE의 이용을 줄이면서 재결정을 둔화시키는 연구가 중요시 된다. 즉, 집합조직 약화와 동시에 시효경화 효과도 가짐으로써 변형이 잘되면서 변형 후 강도도 높이고 가격도 저렴한 합금원소를 찾는 것이 실용적인 면에서 중요하다.

 

○ 국내의 경우, 최근 POSTECH과 서울대의 공동연구로 확인한 쌍 롤 주조기술이 여러 단계의 열간압연공정을 생략하면서 RE의 사용 없이도 집합조직 걱정 없이 우수한 성형성의 Mg합금을 저렴하게 생산하는 방안임을 확인하는 연구결과를 보고하고 있다. 또한 강릉대, 순천대, 한국생산기술연구원 및 LG전선연구소 등 여러 대학과 연구기관에서도 Mg합금의 집합조직 약화에 기여하는 RE의 효과와 관련된 연구를 많이 하고 있다.

 

저자

In-Ho Jung, Mehdi Sanjari, Junghwan Kim and Stephen Yue

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

102()

잡지명

Scripta Materialia

과학기술
표준분류

재료

페이지

1~6

분석자

남*우

분석물

• Mg-RE합금의 소성변형, 재결정 및 집합조직 약화에 영향을 주는 RE의 역할.pdf [507,657 byte]

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