Mg-2Zn-2Nd합금의 조대 결정립내에서 전위의 용이 활주

전문가 제언

○ 금속재료의 소성변형은 슈미드 계수(SF)가 가장 큰 슬립계에서의 전위이동으로 길이가 변하는 현상이다. 소성변형이 가장 쉬운 결정은 면심입방격자(FCC)로 4개의 독립된 조밀면(111)면에 3개의 원자가 접촉배열한 방향이 존재하여 12개의 슬립 시스템이 쉽게 소성변형을 일으킬 수 있다. 이러한 FCC결정이 하중을 받으면 12개의 슬립시스템 중 SF가 가장 큰 위치에 있는 슬립시스템에서 한 방향으로 전위가 활주하기 때문에 전위간의 상호작용 없이 일정한 유동응력으로 변형되는 현상을 용이 활주라고 한다.

 

○ FCC와는 달리 조밀육방격자(HCP)는 구조상 밑면만이 유일한 조밀면으로 이 면상의 세 방향으로 전위 슬립이 가능하다. 단결정 밑면의 하중방향과의 관계가 45o에 근접하고 3개의 슬립방향 주 하나와의 관계가 큰 SF를 유발하는 경우 그 슬립계 에서만 전위이동이 가능하다. 이 경우 한 면에서 한 방향으로만 전위가 활주하기 때문에 가공경화가 일어나지 않으므로 HCP에서도 용이 활주가 가능하다.

 

○ 단결정인 경우에는 비교적 용이 활주가 발생할 확률이 높으나 다결정이 되면 모든 결정립이 고유의 결정방향을 갖으면서 서로 이웃하기 때문에 소성변형이 많은 결정립의 여러 슬립시스템에서 동시다발적으로 전위가 이동하기 때문에 항복변형 발생 즉시 가공경화 현상이 발생하여 용이 활주는 기대할 수 없다.

 

○ 그럼에도 불구하고 본 분석 자료는 조대한 결정립을 갖는 주조상태의 MgZnNd계 다결정 Mg합금을 400oC의 고온에서 변형속도를 변화시키면서 압축 시험을 하여 0.001/s의 매우 느린 변형속도 조건에서 용이 활주 현상을 실험적으로 관찰하였다. 또 이 현상을 결정립들의 방위관계를 이용하여 이론적으로 용이 활주가 발생 된 것을 보인다. 한편 첨가원소 Zn과 Nd에 의한 합금의 강화현상도 설명한다.

 

○ 본 분석 자료의 연구결과는 변형기구를 규명하는 기초적인 연구이다. 인용된 참고문헌이 대부분 2000년대 전후의 예전 것이나 최근의 연구과제로 각광받는 Mg-RE합금변형거동을 새롭게 설명하고 있다.

저자

T. WANG, J. J. JONAS, S. YUE

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

47()

잡지명

Metallurgical And Materials Transactions, A

과학기술
표준분류

재료

페이지

4795~4799

분석자

남*우

분석물

• Mg-2Zn-2Nd합금의 조대 결정립내에서 전위의 용이 활주.pdf [541,668 byte]

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