계단식 제자리 압축시험에 의한 AZ31 마그네슘 합금의 쌍정 생성 거동 연구

전문가 제언

○ HCP 결정구조의 Mg 합금은 부족한 슬립시스템 수 때문에 상온 성형성이 불량하다. 따라서 새로운 슬립시스템을 제공하는 쌍정의 생성은 매우 중요한 소성변형 기구로 작용한다. 쌍정은 비슷한 방향으로 배열된 결정들, 즉 집합조직에서 쉽게 생성되는 경향이 있다. 그러나 지금까지의 쌍정 연구는 대부분 변형 완료 후의 상태만을 조사했을 뿐 변형 과정에서의 쌍정 진화는 간과한 경향이 있었다. 본 연구에서는 RD 방향의 제자리 압축시험을 시행하며 쌍정의 진화 과정을 살펴본다.

 

○ AZ31 Mg 합금판재를 RD 방향으로 압축하되, 1.3, 2.5, 4.4, 6.5%의 변형률에서 각각 하중을 제거하고 시편을 EBSD로 제자리(in situ) 관찰한 후 다시 압축을 재개하는 방식을 취하였다. 그 과정에서 합금의 변형 특성, 쌍정의 생성과 성장 거동 및 그에 따른 집합조직의 변화를 조사하였다. 각 단계에서는 새로운 {10-12} 쌍정의 생성과 기존 쌍정의 성장이 관찰되었으며, 쌍정생성에 의해 c-축⊥ND의 새로운 집합조직이 형성되고, 원래의 밑면 집합조직(c-축//ND)은 약화되었다.

 

○ 압연판재에서 RD, TD, ND는 각각 압연방향, 판재의 가로방향, 판재 면에 수직한 방향을 가리킨다. 연구결과에 따르면 압연에 의해 밑면 집합조직을 가진 Mg 결정의 c-축은 ND와 평행하게 된다. 이 c-축(ND)이 그에 수직한 방향(RD 또는 TD)으로 압축응력을 받으면 결정들이 86.3° 회전하여 {10-12} 신장쌍정을 생성하는 것이 알려졌다. 또 쌍정생성은 결정립계 구조와 국부응력의 상태에 의해서도 크게 영향을 받는다는 사실도 밝혀졌다.

 

○ 국내에서는 한국표준연구원/포항대/재료연구소 팀이 AZ31 열연판재에 대한 응력방향에 따른 {10-12} 쌍정의 생성/성장 및 그 응용에 대해 비슷한 연구를 수행한 바 있다(Hong et al., Scr. Mater., 64, 145, 2011; Park et al., Mater. Sci. Eng. A, 570, 149, 2013; Park et al., Mater. Sci. Eng. A, 578, 271, 2013). 사전압축에 의한 쌍정생성과 그 응용은 해외에서도 활발하게 연구되고 있는 흥미로운 주제로서, 국내에서도 위의 연구 팀 외에 다른 연구자들의 참여도 기대된다.

 

저자

D. Hou, T. Liu, D. Shi, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

653()

잡지명

Materials Science And Engineering: A

과학기술
표준분류

재료

페이지

108~114

분석자

심*주

분석물

• 계단식 제자리 압축시험에 의한 AZ31 마그네슘 합금의 쌍정 생성 거동 연구.pdf [434,434 byte]

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