Mg-Zn-Zr-Y-Gd 합금을 일 방향 및 교차 압연 후 조직과 기계적 성질 분석

전문가 제언

○ Mg합금을 압연하면 압연방향으로 (0002)면이 배열되어 강력한 밑면집합조직에 의한 평면 이방성을 가지며 밑면에는 두 개의 독립적인 슬립계만 있어서 원활한 소성변형을 위하여 적어도 5개의 독립적 슬립계와 쌍정이 필요하다는 von Mises이론에 맞지 않아서 가공성이 매우 불량하다. 이 문제를 개선하려면 밑면 집합조직 강도를 약화시켜야 한다.

 

○ 이를 위한 방안으로 희토류(RE)원자와 Li을 첨가하면 밑면집합조직이 약화되어 성형성이 증진된다는 연구보고가 있으나 이들 첨가원소들은 고가이기 특히 RE는 비중이 높기 때문에 Mg합금의 가격 상승과 밀도증가의 문제가 있다. 고로 합금원소첨가보다는 소성변형공정을 이용하여 집합조직을 약화시켜서 성형성을 개선할 필요가 있다.

 

○ 전술한 것 같이 Mg합금은 상온 성형성이 불량하기 때문에 일반적으로 473K이상의 고온에서 가공한다. 이러한 고온 소성가공 공정으로 교차압연, 비대칭압연, 압연속도변환, 반복적인 일 방향 벤딩, 프레스를 이용한 성형, 등통로각압출(ECAP), 등통로각압연(ECAR), 파형 롤 성형(wavy roll forming) 및 열간 압연 전·후 고온 열풀림 등의 여러 공정이 Mg압연판재의 성형성 개선에 응용되고 있다.

 

○ 그러나 이러한 고온가공을 위하여 가공 장치들이 복잡하고 윤활유의 선택도 쉽지 않아서 제품의 가격을 올리고 제품표면 상태가 불량하며 제조된 제품의 용도도 제한을 받는다. 또한 압연온도, 압연방향 및 소성변형 등의 조건에 따라 연성과 집합조직이 변함으로 여러 가공 공정은 고유의 가공 조건을 갖는다. 즉, 이들 각 공정의 일차 변형공정에 따라 Mg합금의 미세조직, 기계적 성질 및 집합조직이 바뀐다.

 

○ 여러 공정 중 교차압연은 강력한 전단변형이 작용되어 조직 미세화와 집합조직약화에 따른 기계적 성질 개선과 성형성 개선의 장점을 갖고 있다. 최근 중국학자들에 의하여 일 방향 압연과 교차압연 비교연구가 시작되어 Mg합금판재의 성형성과 기계적 성질을 개선시킨 바 있다. 한국의 경우 한국생산기술연구원 광주분원과 고려대학이 공동으로 AZ31 Mg합금의 교차압연 연구를 지난 2011년에 수행한 바 있다.

저자

Z. Hu, Z. Chen, J. Xiong, T.Chen, J. Shao, C. Liu

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

662()

잡지명

Materials Science And Engineering: A

과학기술
표준분류

재료

페이지

519~527

분석자

남*우

분석물

• Mg-Zn-Zr-Y-Gd 합금을 일 방향 및 교차 압연 후 조직과 기계적 성질 분석.pdf [527,695 byte]

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