급속응고시킨 Mg-Li합금의 미세조직과 기계적 성질에 미치는 Ca첨가의 영향

전문가 제언

○ Mg-Li 2원계 합금의 평형상태도를 보면 Li함량에 따라 평형상이 변화하므로 이에 따른 미세조직의 변화가 예상되고 그에 따른 기계적 성질이 달라지는 것을 예상할 수 있다. 즉, 공정반응의 Li함량인 7.3wt%를 중심으로 아공정 조성인 경우 HCP인 -Mg기지에 BCC인 -Li상이 혼재한 조직이 된다. 소성변형이 어려운 HCP( -Mg)에 비하여 가공성이 우수한 BCC( -Li)에 의하여 연성이 증대한다.

 

○ 또한 HCP -Mg에 Li을 첨가하면 Mg의 결정격자에서 c/a를 감소시켜서 여러 결정면에서 소성변형이 가능하게 하여 가공성이 우수해 진다. 반면에 소성변형이 용이함에 따라 강도는 자연히 감소한다. 종래의 연구에 의하면 Mg-Li합금에 Ca를 첨가하면 -Mg와 -Li결정립이 미세화하여 연화현상이 감소하며 동시에 강화상인 Mg2Ca를 형성시켜 강도를 개선시킨다고 보고되고 있다. 본 연구는 Mg-Li합금의 강도저하 문제를 극복하기 위하여 Ca의 첨가효과를 입증하기 위해 수행 한 것이다.

 

○ Ca첨가에 의한 조직미세화 뿐만 아니라 주조과정의 응고속도를 증대시키는 급속응고방법을 도입하여 주조조직의 미세화를 통한 강도개선을 연구한 것이 이 분석 자료의 개요이다. 예상한 것과 같이 UTS는 Li함량이 증가할수록 감소하나 연성은 Li함량에 비례하여 증가한다. 그러나 과공정합금(8.4Li)에 0.5의 Ca를 첨가하면 YS가 가장 높은 것을 확인하였다. 즉, 세종류의 시료합금의 경우, Ca첨가로 각각 YS는 27%, 57%, 53%, UTS는 37%, 40%, 46%, 연성은 4%, 21%, 17%로 개선되었다.

 

○ Mg합금의 강도개선을 위한 연구가 여러 방향으로 추진되고 있으나 Ca첨가 Mg-Li합금에 급속응고방안을 도입한 것이 이 분석자료가 처음 시도한 것으로 평가된다. 이 관련분야 연구를 가장 많이 수행하는 나라는 중국이며 호주, 미국 및 유럽에서 최근에 관련연구가 시작되고 있다. 국내의 경우에는 본 분석자료인 Ca첨가와 급속응고를 동시에 수행한 연구는 아직 발표된바 없으나 Mg합금연구는 꾸준히 수행되고 있다.

저자

Y. Zhou, L. Bian, G. Chen, L. Wang, W. Liang

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

664()

잡지명

Journal of Alloys and Compounds

과학기술
표준분류

재료

페이지

85~91

분석자

남*우

분석물

• 급속응고시킨 Mg-Li합금의 미세조직과 기계적 성질에 미치는 Ca첨가의 영향.pdf [519,576 byte]

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