LPSO상 함유 Mg-RE-Zn합금의 인장-압축기계적거동의 비대칭성

전문가 제언

○ 지난 1984년, Al계 합금인 급랭 응고한 Al-14at%Mn합금의 정20면체(Icosahedral)구조가 정상격자의 원자배열과 다른 구조인 장주기방향성규칙(Long-Range Orientational Order, LROO)인 것을 이스라엘 연구팀이 처음 발표하였다.

 

○ 일본 동북대학연구팀은 2001년 급랭 응고된 Mg-RE계의 Mg97Zn1Y2합금에서 정상적인 hcp밑면의 적층구조와는 다른 새로운 적층 순서인...ABACAB...의 6개 층의 hcp단위적층순서가 있는 것을 처음 발견하고 장주기적층규칙(long period stacking ordered, LPSO)이라고 명명하였다. 이 재료의 조직적 특징은 100nm정도의 미세한 Mg고용체 결정과 7nm의 Mg24Y5의 석출입자가 Mg기지에 분산되어 있어서 실온 항복강도와 연신율이 각각 610MPa와 5%이다. 또한, 473K에서의 항복강도가 400MPa이상 이라는 탁월한 고온기계적 성질을 갖는다.

 

○ 그 후 많은 연구를 통하여 여러 Mg-RE계 합금에서 LPSO상이 형성됨을 알게 된 이래 지난 2014년에는 중국학자들이 LPSO상으로 강화되는 Mg-8Y-1Er-2Zn (wt%)합금이 열적안정성이 매우 우수하여 이 합금의 크리프 저항성이 크다고 보고하였다. 또한, LPSO상을 함유한 새로운 Mg-9RY-4Zn 합금(RY는 Y함량이 높은 미시메탈)을 시험한 결과 실온과 고온에서의 기계적 성질이 우수할 뿐 아니라 420oC에서 1x10-3 s-1의 초기변형속도로 인장한 결과 최대 720%의 연신율을 얻었다고 보고하고 있다.

 

○ 본 분석 자료는 LPSO상을 함유한 Mg-8Y-1Er-2Zn합금의 압축과 인장 변형 시 발생되는 기계적 특성의 비대칭성의 원인을 규명한 것이다. 즉, 항복강도, 파단연신율 및 가공경화속도가 인장변형 시 보다 압축변형 시 더 높다. 이 원인은 긴 띠 형상의 LPSO상이 인장 시에는 파단 되고 압축 시에는 킹크벤드형성의 다른 변형거동을 하기 때문이다.

 

○ Mg-RE계 합금의 LPSO상 관련 연구는 일본에서 시작 되었으나 현재는 중국에서 활발히 연구를 수행하고 있으며 국내에서는 이와 관련된 연구보고가 없으나 고온특성이 우수한 LPSO관련 연구가 필요하다.

저자

Z. Leng, H. Pan, C. Guo, Z. Wang, G. Zou, F. Jiang

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

667()

잡지명

Materials Science And Engineering: A

과학기술
표준분류

재료

페이지

468~472

분석자

남*우

분석물

• LPSO상 함유 Mg-RE-Zn합금의 인장-압축 기계적 거동의 비대칭성.pdf [492,687 byte]

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