Can free 압출 공정을 이용한 마그네슘 합금 분말의 기계적 특성 평가

Abstract

마그네슘 합금은 비강도가 크다는 특징으로 인해 항공 및 자동차 산업에 적용하는데 있어 유리한 점을 가지고 있다. 그 중 Mg-Zn-Y 제 합금은 고온 안정상인 I-phase 의 형성으로 인해 열 적으로 안정할 뿐 아니라， 높은 강도를 가져 더욱 적용 가능성이 높다. 이를 성형하기 위한 방 법 중 하나인 분말야금공정은 매우 큰 결정립 미세효과와 I-phase를 Mg 기지 내에 균일하게 분포 시킬 수 있다는 장점을 가진다. 이는 매우 큰 강도 가지는데 유리하기 때문에 이에 대한 많은 연구들이 진행 되어지고 있다. 이 연구의 일환으로 본 연구실에선 Mg-Zn-Y 합금분말을 고온 압출하여， 우수한 강도를 얻은바 있다. 하지만，분말을 통해 압출할 경우 pre-compact를 위한 can 의 사용이 필수적이고， 이후 degassing 및 can 제거와 같은 부가적인 공정이 필요하기 때문에 이는 산업화 하는데 있어 큰어려움이 따르리라 생각되어，기존 소결법에 비해 낮은 온 도에서 성형이 가능한 SPS를 사용하여 위의 단점들을 해결함과 동시에 grain refinement 효과를 얻어 강도가 더욱 증가된 마그네슘 합금을 제조하고자 하였다. 본 연구에서는 가스분부법으로 제조된 마그네슘 합금(Mg0.5Zn4.3Y0.7, Mg0.7Zn1Y2)을 SPS 로 소 결하여 두께 50mm 길이 40mm 의 디스크 형태로 1 차 가공후 653K 온도에서 압출비(10:1，15:1, 20:1)를 달리하여 열간 압출하였다. 시차열분석기를 이용하여 열적특성을 분석하였으며， 미세조 직 및 형성되는 상의 분석을 위해 OM, SEM 및 XRD 분석을 행하였다. 또한 경도 및 인장시 험을 통해 기계적 특성변화를 고찰 하였다.