복합 분말야금공정을 이용한 Mg95Zn4.3Y0.7합금의 특성평가

Abstract

마그네슘 합금은 비강도가 크다는 특징으로 인해 항공 및 자 동차 산업에 적용하는데 있어 유리한 점을 가지고 있다. 그 중 Mg-Zn-Y계 합금은 고온 안정상인 I-phase의 형성으로 인해 열 적으로 안정할 뿐 아니라, 높은 강도를 가져 더욱 적용 가능성 이 높다. 이를 성형하기 위한 방법 중 하나인 분말야금공정은 매우 큰 결정립 미세효과와 I-phase를 Mg 기지 내에 균일하게 I 분포 시킬 수 있다는 장점을 가진다. 이는 매우 큰 강도 가 지는데 유리하기 때문에 이에 대한 많은 연구들이 진행 되어지 고 있다. 이 연구의 일환으로 본 연구실에선 Mg-Zn-Y 합금분 말을 고온 압출하여, 우수한 강도를 얻은바 있다. 하지만, 분말 을 통해 압출할 경우 pre-compact를 위한 can의 사용이 필수 적이고, 이후 degassing 및 can 제거와 같은 부가적인 공정이 필요하기 때문에 이는 산업화 하는데 있어 큰 어려움이 따르리 라 생각되어, 기존 소결법에 비해 낮은 온도에서 성형이 가능한 SPS를 사용하여 위의 단점들을 해결함과 동시에 grain refinement 효과를 얻어 강도가 더욱 증가된 마그네슘 합금을 제조하 고자 하였다. 본 연구에서는 가스분무법으로 제조된 Mg95Zn4.3Y0.7 합금을 SPS로 소결하여 두께 50 mm 길이 40 mm의 디스크 형태로 1차 가공후 653 K 온도에서 압출비(10:1, 15:1, 20:1) 를 달리하여 열간 압출하였다. 시차열분석기를 이용하여 열적특 성을 분석하였으며, 미세조직 및 형성되는 상의 분석을 위해 OM, SEM 및 XRD 분석을 행하였다. 또한 경도 및 인장시험 을 통해 기계적 특성변화를 고찰하였다.