마그네슘 합금의 미세조직 제어와 성형기술
- 저자
- 심*동
- 게재저널
- 재료마당 (http://kim.or.kr/default.asp)
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마그네슘은 실용되고 있는 구조용 금속재료 중에서 비강도(단위 중량당 강도)가 가장 크기 때문에 경량화를 목적으로 하는 구조설계에는 매우 적합한 재료이다. 따라서 카메라, 휴대폰, 컴퓨터로 대표되는 3C제품을 위시하여 자동차의 CO2 배출량 저감을 위한 연비절감 차원에서 경량부품의개발과확대가주목되고있다. 그러나 마그네슘은 조밀육방정 결정구조를 갖고 있어 상온에서 압연이나 압출 등과 같은 소성가공이 곤란하다. 예를 들어 열간압연→온간압연→냉간압연의 단계를 거쳐 제조되는 박판재의 경우 1패스당 최대 압하량은 300℃에서 30%, 온간에서 15%, 상온에서 5%가 보통이므로 재가열에 의한 다패스 압연이 불가피하여 생산성의 저하와 공정비용의 증가가 초래된다. 또한, 가공 시에는 (0001)면이 판면에 평행하게 배열하는 저면 집합조직이 형성되며 집합조직은 어닐링 후에도 완전히 제거되지 않으므로 기계적성질에 이방성이 발생한다. 이와 같은 결점 때문에 마그네슘합금의 이용은 주로 다이캐스팅과 같은 용융가공에 의존하고있는실정이다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 연구개발이 세계적으로 추진되고 있다. 대표적인 연구사업으로 일본의「NEDO project」, EU의「MAGFORGE Project」, 북미의 「Magnesium Vision 2020」등에서는 새로운 마그네슘합금의 개발, 조직제어를 통한 강도와 성형성의 개선, 새로운 성형가공기술 등을 경쟁적으로 개발하고 있다. 본 기술해설에서는 마그네슘합금의 결정립 미세화와 집합조직의 제어를통한성형성의개선, 응고성형기술및소성가공기술에 대한 최근의기술동향과연구개발사례를소개한다.
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