AZ31B 마그네슘 합금판재의 인장/압축 열간변형 거동의 비대칭성

전문가 제언

○ Mg 합금의 불량한 상온 연성 때문에 고온 소성변형 방식의 채택이 불가피하고, 그를 뒷받침할 고온 변형기구에 대한 이해와 고온에서의 기계적 성질의 연구가 필요하다. Mg 합금판재는 인장 모드와 압축 모드에서 서로 다른 기계적 반응, 즉 비대칭성을 나타낸다. 본고에서는 AZ31B 합금의 고온 소성변형의 비대칭성 기구를 규명하기 위해 온도와 변형속도의 변화에 따른 미세조직과 기계적 반응의 변화를 살펴보고 인장 및 압축 모드에서의 유동응력 모델을 제시한다. 

○ 473, 523 및 573K에서 변형속도를 0.001s-1에서 0.1s-1로 변화시켜 가면서 인장 및 압축시험을 실시하여 기계적 반응을 조사하였다. 인장 모드에서는 전위미끄럼이 소성변형을 지배하여 유동응력이 변형속도에 민감하지만, 쌍정생성이 지배하는 압축 모드에서는 변형속도에 둔감하다. 473K에서는 이 원칙을 따라 인장/압축에서의 유동응력이 비대칭적이지만, 523K 압축 모드에서는 혼합형으로 바뀌고, 573K에서는 대칭적으로 변한다. 따라서 유동응력 모델은 이런 현상을 설명할 수 있어야 한다.

○ Hockett와 Sherby(J. Mechan. Phys. Solids, 23(2), p.87, 1975)에 의해 제안된 인장 모드에 대한 유동응력 모델은 소성변형률과 유동응력의 관계를 묘사한다. 본고의 저자들은 이 관계식에 온도와 변형속도의 영향을 포함시켜 새 모델을 제안하였다. 압축 모드에서는 온도의 상승에 따라 유동응력이 변형속도 둔감형에서 민감형으로 바뀌는 것을 고려하여 새 관계식을 유도하였다. 이 인장/압축 두 모드에서의 유동응력 모델은 중 저온과  비교적 빠른 변형속도에서 실험결과와 잘 일치하였다.

○ 국내에서는 2008/2009년에 재료연/서울대/강원대 팀이 AZ31B 합금판재의 인장/압축 모드에서의 기계적 반응의 비대칭성에 대한 구성방정식을 유한요소법으로 해석하여 판재의 스프링백 현상에 적용하였고, 2013년에 포항대/재료연/강원대 팀도 역시 유사한 연구를 수행한 바 있다. 또 2014년 재료연구소 팀이 주조상태의 AZ31 합금의 인장/압축 모드에서의 항복강도 비대칭성을 {10-12}신장쌍정으로 설명하였다. Mg 합금 판재 성형에 중요한 역할을 하는 이 분야에 대한 많은 연구가 필요하다.

저자

Kai Liua, Xianghuai Dong, Huanyang Xie, Yunjian Wu, Fang Peng, Fei Chen

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

659()

잡지명

Materials Science And Engineering: A

과학기술
표준분류

재료

페이지

198~206

분석자

심*주

분석물

• AZ31B 마그네슘 합금판재의 인장,압축 열간변형 거동의 비대칭성.pdf [473,937 byte]

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