Mg-Zn-Y-Ca 합금분말의 미세조직 및 기계적 성질에 미치는 Ca첨가의 영향

Abstract

최근 지구환경보존, 에너지 절약의 관점에서 대체 에너지를 사용하려는 움직임과 함께 항공 및 자동차 산업분야의 소재 경량화를 통한 배기가스 저감등에 관ㅅ미이 모아지고 있다. 마그네슘은 이러한 시대적 요구에 가장 잘 부합 할 수 있는 소재로, 구조재료 중 가장 가벼우며, 유사한 밀도를 가지는 고분자 복ㅎ바재료에 비해 강도가 월등히 우수하고, 재활용이 가능해 환경친화적인 소재로 널리 알려져 있다. 하지만 마그네슘 합금의 산업적 응용성은 매우낮은데 이는 마그네슘 고유의 낮은 강도 및 고부식성 등의 이유를 들 수 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 현재 다양한 합금설계 및 소성가공 등의 많은 연구가 진행되고 있으며, 그중 Mg 합금에 칼슘의 첨가는 가공성 향상을 위해서 연구가 시작되었지만, 주조조직이 미세화 되고, 내식성 향상 및 고온강도 증가 등을 기대할 수 있다느 ㄴ연구 보고도 있다. 또한 최근에는 기존의 주조공정을 탈피하여, 가스분무법으로 마그네슘 합금 분말을 제조 후 압출공정을 통해 기계적인 특성을 향상시킨 연구결과가 발표되었으며, 이는 급속응고에 의한 분말의 미세한 조직 및 압출공정에 의한 금속간 화합물들의 균일한 분산에 의한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 결정립 미세화 및 내식성 향상 등이 기대되는 칼슘을 Mg-Zn-Y 합금에 첨가하여 가스분무법으로 분말을 제조한 후 미세조직을 관찰하였다. 제조된 분말은 canning한후 573k에서 1시간 탈가스 후 623k에서 10:1및 15:1의 비율로 압출하여 성형체를 제조하였다. 또한 제조된 시편을 광학현미경 및 주사현미경으로 미세조직을 관찰하였고, 경도 및 인장실험을 통해 기계적 특성변화를 살펴보았다.