MPC공정변수 제어를 통한 Mg 합금분말의 성형거동 및 기계적 특성평가

Abstract

Mg 합금은 현존하는 구조재료 중 가장 가볍고 비강도가 우수 하여 항공 및 자동차 산업등 수송기기산업 분야에 사용이 급격 히 증대되고 있을 뿐 아니라，경량화 효과 외에도 전자파 차폐 효과가 크기 때문에 전기，전자부품용 소재로도 실용화되어 사 용되고 있다. 하지만 고유의 낮은 강도와 내식성으로 인해 Mg 합금은 극히 제한적인 용도로 사용되어 지고 있는 실정이다. 최 근에는 급속응고법으로 제조된 Mg 합금분말을 성형하여 기존의 주조재 및 가공재에 비해 우수한 강도 및 연신을 가지는 Mg 합금에 관한 연구결과가 보고되었지만 고온 성형시 특성저하 및 낮은 생산성 등을 감안할 경우，기존의 분말야금공정을 탈피 한 신개념의 고속고압 성형기술의 적용이 필수 불가결하다. 본 연구에서는 자기펄스성형 (MPC)법을 이용하여 Mg-ZI4.3Y0.7 합 금분말을 성형하여 Mg 합금의 성형특성에 관한 연구를 수행하 였으며，온도 조건 및 압력의 변화，반복 성형과 같은 다양한 실험을 진행하는 동시에，성형전 분말의 표면 제어등과 같은 추 가적인 연구를 수행하여，최적의 MPC성형 조건 및 분말 표면 이 성형체에 미치는 영향을 관찰하였다. 선행연구결과 MPC 공 정으로 제조된 Mg-ZI4.3Y07 합금은 1회의 성형만으로도 이론밀 도 대비 97%의 고밀도와 강도 181 MPa, 연신율 4.8%의 값 을 나타내었다 이는 기존의 압출공정에 비해 매우 낮은 특성 을 보이지만， 표면 제어 및 온도，압력，반복성형 등과 같은 방 법을 이용한다면 기계적 특성은 더욱 향상될 것으로 기대된다.