예비쌍정 도입에 의한 Mg합금 박판의 상온신장성형성 개선

전문가 제언

○ Mg합금은 hcp결정구조로 인하여 압연 시에 강한 밑면 집합조직(basal texture)이 형성되어 밑면 <a>슬립이 두께방향으로 작용하기 곤란하므로 판재의 신장성형성(stretch formability)이 불량하다. 이의 개선에는 ①희토류 원소를 이용하는 합금설계, ②이주속압연, 교차압연, ECAP 등 특수가공법의 이용, ③예비변형에 의한 쌍정의 도입 등의 유효성이 보고되고 있다. 이들 방법은 집합조직을 약화시키는 데 효과적이며 특히 ③의 방법은 불과 수%의 변형으로 가능하여 적용이 용이하다.

 

○ 쌍정변형은 Mg합금의 중요한 소성변형 모드의 하나로서 결정립 배향을 변화시킨다. 특히 {10-12} 인장쌍정은 c축에 수직한 압축부하 또는 c축에 평행한 인장부하에 의해 쉽게 형성되므로 쌍정변형은 집합조직의 개선에 유효한 수단이 된다. 본 연구에서는 AZ31합금 박판의 압연 면을 IPC(in-plane compression)법으로 2.5% TD압축한 시편(IPC-T)과 여기에 2.0% RD압축을 추가한 시편(IPC-TR)의 에릭슨 시험을 통하여 {10-12}쌍정의 활성화가 신장성형성에 미치는 효과를 제시하고 있다.

 

○ IPC에 의한 변형으로 예비쌍정을 도입한 IPC-T시편과 IPC-TR시편의 에릭슨 값(IE)은 각각 5.1㎜와 5.7㎜로 원시편에 비해서 34%와 50%나 증가하여 신장성형성의 현저한 개선을 보이고 있다. 이는 IPC에 의해 도입된 예비쌍정이 2축 인장응력을 받는 에릭슨 시험 과정에서 재쌍정(re-twinning)되어 c축 방향으로 인장부하를 받으므로 {10-12} 인장쌍정이 활성화하기 때문이다. 특히 TD압축과 RD압축을 조합하는 다단계 압축에서는 c축이 TD와 RD 양방향에 근접하므로 신정성형성의 개선 효과가 크다.

○ 국내의 경우 재료연구소, 표준과학연구소, POSTEC의 공동연구에 의해 AZ31합금의 RD-TD 교차압연으로 도입한 쌍정이 집합조직에 미치는 영향, 압축변형으로 도입한 {10-12}쌍정이 신장성형성에 미치는 영향 등이 연구되어 해외 학술지(Mater. Sci. Eng. A, vol. 532, 2012 및 vol. 578, 2013)에 발표된 바 있다. 쌍정의 도입에 의한 Mg합금의 성형성 개선은 적용이 용이하므로 현장기술로 발전할 것으로 기대된다.

 

저자

Weijun He, Qinghui Zeng, Huihui Yu, Yunchang Xin, Baifeng Luan, Qing Liu

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

655()

잡지명

Materials Science And Engineering: A

과학기술
표준분류

재료

페이지

1~8

분석자

심*동

분석물

• 예비쌍정 도입에 의한 Mg합금 박판의 상온 신장성 형성 개선.pdf [475,853 byte]

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