Mg97-Zn1-Y2 합금분말의 압출거동

Abstract

Mg 합금은 구조재료 중 가장 가벼운 재료로, 가전제품 및 자동차 경량화 목적에 가장 잘 부합 될 수 있는 소재이며 환경친화적인 소재로, 상대적으로 무거운 스틸 및 알루미늄과 재활용이 어려워 환경친화적이지 못한 플라스틱소재를 대체할 소재로 최근 관심이 고조되고 있다. 그러나, 마그네슘 합금의 고유 특성 및 기존의 제조공정 상 고강도 (450 MPa 이상) 의 확보가 어려우며 새로운 공정을 통해 강도와 연신을 향상할 필요가 있다. 이러한 이유로 최근 yamashita등은 ECAE (Equal Channel Angular Extrusion) 기술을 통해 결정립의 크기를 400um에서 17um 감소시켰을 때 파단시까지 15% 정도의 연신을 나타냄을 보고하였다[1]. 또한 Mukai등은 동일방법으로 결정립 크기를 1um 까지 감소시켰는데 어닐링후 인장시험시 상온에서 40% 이상의 연신을 나타내었다[2]. 이와같은 큰 연신은 소성변형시 결정립계의 효과가 중요한 역할을 한 것이라 예상된다. 이에 본 연구에서는 Industrial Gas Atomizer 로 제조된 150um 이하의 Mg97-Zn1-Y2합금분말을 Canning 후 573k에서 1시간 탈가스후 648K에서 80t의 압력으로 15:1 20:1 의 비율로 열간 압출기를 사용하여 벌크화 하였다. 또한 제조된 시편을 광학현미경및 주사현미경으로 미세조직을 관할하였고, 인장실험을 통해 결정립이 강도와 연신에 미치는 영향을 살펴보았다. 급속응고 분말야금법은 조직의 미세화 및 성형성이 우수하여, 기존의 주조시 에 비해 훨씬 우수한 기계적 특성을 얻을 수 있을 것으로 판단된다.