AZ91 Mg 합금의 열간압연 전 균질화 처리

전문가 제언

○ AZ계 Mg 합금 증에서 AZ31보다 Al 함량이 더 높은 AZ91은 내식성과 강도는 더 우수하지만, 입계를 따라 망상으로 분포된 금속간화합물 Mg17Al12(β상) 때문에 성형성은 매우 불량하다. 즉, 주조상태 AZ91의 열간압연에 의한 소성변형도 쉬운 일이 아니기 때문에 압연 전의 균질화처리를 통해 그 성형성을 개선시킬 필요가 있다. 본고에서는 주조상태 AZ91의 균질화처리가 압연 전후에 AZ91의 미세조직과 기계적 성질에 미치는 영향을 조사한 결과를 소개한다.

○ AZ91 합금 잉곳을 415℃에서 24h 가열한 후 수랭하는 방식으로 균질화처리를 시행하였다. 균질화처리의 효과를 조사하기 위해 (i) 주조, (ii) 주조→압연, (iii) 주조→균질화처리, (iv) 주조→균질화처리→압연의 네 종류 시편들의 미세조직과 기계적 성질을 비교하였다. 예상과 같이 (iv)에서는 β상의 미세화, 기지조직의 균질화, 동적재결정에 의한 결정립 미세화로 인해 UTS 312MPa, El 8.4%를 나타내어 (ii)의 UTS 255MPa, El 4%에 비해 강도와 연성이 큰 향상을 보였다.

○ Mg 가단합금의 유용성에도 불구하고 불량한 성형성이 더 큰 발전의 걸림돌이 되고 있다. 따라서 아직도 Mg 합금의 주류는 주물이 차지하고 있고, 그중에서도 가장 널리 사용되는 것은 AZ91 합금이다. AZ91 합금의 가공기술 중 압연기술이 범용성 면에서 가장 유리하지만, 주조상태 AZ91의 압연은 쉽지 않고 그 소성변형 기구도 잘 알려져 있지 않다. 여러 연구자들이 균질화처리에 의한 AZ91 합금의 성형성 향상 효과에 주목하고 있고, 본 연구도 그런 노력의 일환으로 수행되었다.

○ 국내에서는 연세대 팀이 AZ91 합금은 아니지만 주조상태의 Mg-Sn-Zn-Al 합금 내의 조대한 Mg2Sn 금속간화합물이 균질화처리+압연 후 미세하게 분산되어 강도와 연성을 향상시킨다는 유사사례를 보고한 바 있다(Kim et al., J. Alloys Compd, 549, 46, 2013). 그밖에 창원대/재료연구소 팀이 AZ91에 C를 첨가하여 압연성을 개선한 연구도 있지만, 균질화처리와는 무관하다. 앞으로 가장 널리 사용되는 AZ91 합금의 압연에 대한 연구가 더욱 활성화되기를 기대한다.

저자

L. Zheng, H. Nie, W. Liang, H. Wang, Y. Wang

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

4()

잡지명

Journal of Magnesium and Alloys

과학기술
표준분류

재료

페이지

115~122

분석자

심*주

분석물

• AZ91 Mg 합금의 열간압연 전 균질화 처리.pdf [440,371 byte]

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