Mg-RE합금의 마찰 교반 공정 중 미세조직과 집합조직 형성

전문가 제언

○ 마찰교반용접(Friction-stir welding, FSW) 방법이 1991년 미국에서 처음 특허로 등록된 후 기존의 용접방법에 비하여 많은 장점이 확인되면서 연구계와 산업현장에서 많은 관심을 갖게 되었다. 이 FSW의 장점으로는 균열이 최소이고 결정구조가 미세하며 뒤틀림이 거의 없어서 용접 결함이 거의 없다는 것이다. 마찰교반공정(Friction-stir processing, FSP)은 재료 조직의 결정립을 미세화 하고 석출물 입자들을 균일하게 분포시키기 위하여 FWS를 변화시킨 것이다.

 

○ FSW/FSP의 경제적 및 기술적인 이점 때문에 여러 재료에 이 기술이 이용되고 있다. Mg합금이 경량이고 비강도가 높아서 운송 산업 분야에서 에너지 절감용 경량 구조재로 각광을 받고 있으나 기계적 강도가 낮고 소성변형이 어려운 문제점이 있다. 이 문제를 극복하기 위한 방안으로 FSW/FSP가 여러 종류의 Mg합금에 적용되고 있다. 이 공정을 이용하여 조직미세화와 경도개선, 집합조직과 파단특성 개선 및 표면개질 등에 관한 많은 연구가 수행되었다.

 

○ 최근에 Mg합금의 고온 강도를 높이기 위하여 RE를 첨가하여 새로운 Mg-RE합금을 개발하는 연구가 폭발적으로 진행되고 있다. 이 와중에서 고온기계적 성질을 우수하게 하는 RE로 알려진 Gd, Nd 및 Y를 함유하는 Mg-Gd-Y-Nd-Zr같은 합금의 개발연구가 진행되고 있다.

 

○ 이 분석 자료는 Mg-Gd-Y-Nd-Zr을 용체화처리 후 시효경화처리 한 시료를 FSP공정으로 가공하여 결정립이 미세화되는 현상을 설명한 것이다. 그러나 FSP공정의 특성상 시료의 부위에 따라 여러 가지 다른 결정조직과 집합조직이 형성되는 것을 발견하였다. 즉, FSP공정이 갖는 특수가공방법에 의한 가열로 변형되는 시료가 각 부분에 걸쳐 다른 정도의 동적재결정으로 구조 및 집합조직이 달라지는 것을 확인하였다.

 

○ Mg-RE합금을 가공하기 위한 FSP공정 연구는 중국, 일본 및 호주 등에서 매우 활발히 진행되고 있다. 한국의 경우 FSP를 이용하여 기존Mg합금의 구조미세화 연구는 여러 대학 침 연구기관에서 수행하였으나 Mg-RE합금을 이용한 연구는 아직 보고된 바 없다.

저자

R. Xin, X. Zheng, Z. Liu, D. Liu, R. Qiu, Z. Li, Q. Liu

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

659()

잡지명

Journal of Alloys and Compounds

과학기술
표준분류

재료

페이지

51~59

분석자

남*우

분석물

• Mg-RE합금의 마찰 교반 공정 중 미세조직과 집합조직 형성.pdf [508,872 byte]

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