Mg-RY-Zn 합금의 고속변형에 따른 기계적 특성, 변형 및 손상거동

전문가 제언

○ 1994년 Mg-Zn-Zr-RE계 합금을 이용한 연구(중국항공연구소)에서 모듈화된 18R구조의 장범위규칙(long period stacking ordered, LPSO)상이 처음으로 제안된바 있다. 그 후 많은 연구가 수행되어 2001년에는 급속응고분말야금 공정으로 일본에서 제조된 ？Mg와 LPSO구조의 Mg12ZnY로 구성된 Mg97Zn1Y2(at%)합금의 실온 항복강도와 연성이 각각 610MPa와 5%이며 473K에서의 항복강도가 300MPa라는 놀랄만한 특성을 갖는다는 보고가 있었다.

 

○ 또한 LPSO구조는 우수한 기계적 특성 뿐 아니라 주조 상태와 급속응고 상태에서 형성되며 우수한 열적 안정성도 갖는다. LPSO상을 갖는 Mg-Zn-Y계 주방 상태 합금을 열간 압출한 결과 실온 항복강도와 연성이 각각 >350MPa와 >5%이며 473 K의 항복강도도 >300 MPa이다.

 

○ 최근 연구에 의하면 Mg-Zn-Gd계 합금은 주방 상태에서는 LPSO상이 없으나 773K에서 10시간 열처리하면 14H구조의 LPSO상이 형성되고 열간압연하면 상온과 고온의 기계적 성질이 매우 우수하나 Mg-Zn-Gd는 Mg-Zn-Y계 합금과는 다른 LPSO상 형성 기구를 갖는다.

 

○ 이런 이유로 LPSO Mg합금은 2종으로 분류된다. 즉, 응고 중에 LPSO를 형성하는 Mg-Zn-Y계 합금은 “type I”이고 열처리로 LPSO상이 형성되는 Mg-Zn-Gd계 합금은 “type II”로 분류된다. RE원자들이 17종이나 있어서 LPSO를 함유하는 새로운 Mg-Zn-RE 합금이 많이 개발될 것이 예상된다. 이와 병행하여 LPSO상의 고속변형 시 기계적 거동, 변형 및 파손기구, LPSO상의 형성, 적층 상태와 상변태 거동, LPSO상 함유합금의 열처리공정과 부식 특성 및 초소성 거동연구가 필요하다.

 

○ Mg합금의 LPSO상을 처음 제안한 중국에서 많은 연구가 진행되고 있다. 이어서 보다 적극적이고 활발한 연구를 하는 나라는 일본이다. 일본 학자들만의 독자적 연구도 많지만 재일본 중국 학자들과의 공동연구도 많다. 국내에도 Mg합금 연구 팀이 있으나 LPSO 연구보고는 아직 없다. 고온용 경량구조용 합금인 LPSO상 관련 연구가 절실히 필요하다.

저자

Z.Leng, H. Pan, Z. Niu, C. Guo, Q. Zhang, Y. Chang, M. Zhang, F. Jiang

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

651()

잡지명

Materials Science And Engineering: A

과학기술
표준분류

재료

페이지

336~340

분석자

남*우

분석물

• Mg-RY-Zn 합금의 고속변형에 따른 기계적 특성, 변형 및 손상거동.pdf [473,917 byte]

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