소성가공실험 최종 - AZ31 Mg 합금의 압연 후 냉각방법과 어닐링 열처리에 따른 기계적 특성과 미세조직 변화 관찰

목차

1. 서론(Introduction)

2. 이론적 배경(Theory)
2.1 합금원소 Al과 Zn 첨가의 영향
2.2 Mg-Al binary phase diagram(열처리온도 설정 배경)
2.3 마그네슘 합금의 슬립과 소성변형(압연온도 설정 배경)
2.4 마그네슘 합금 가공에 의한 집합조직 변화
2.5 동적재결정
2.6 정적재결정
2.7 입자성장

3. 실험절차(Experimental procedure)

4. 실험결과(Rusult and Review)
4.1 열간압연(Hot rolling)
4.2 미세조직관찰(Microstructure Observation)
4.3 결정립 크기(Grain size)
4.4 비커스 경도 측정

5. 결론(Conclusion)

6. 참고문헌(References)

본문내용

1. 서론
현재 세계적으로 환경 및 에너지 절약 문제에 대해 관심이 급증함에 따라 경량합금의 개발이 더욱 더 중요해졌으며, 특히 자동차나 항공기산업에서 경량화추세는 뚜렷하게 나타나고 있다. 경량합금 중에서 마그네슘 합금은 밀도가 1.8g/cm3 정도로 초경량 구조용 재료로서 알루미늄 합금 등 다른 경량재료와 비교하여 우수한 비강도 및 비강성, 주조성, 기계가공성, 피로특성, 충격 흡수능을 가지고 있어 산업 전반에 걸쳐 에너지 절감을 위해 경량화가 요구되는 분야에서 사용량이 급증하고 있다. 이번 실험에서는 그 중에서도 가장 많이 상용화 되어있는 AZ31 마그네슘 합금을 열간압연 후 냉각방법을 다르게 하였을 때 조직이 어떻게 달라지는지 비교하고 냉각만 하였을 때와 어닐링 열처리까지 실시하였을 때 또 조직이 어떻게 다른지 알아보고자 한다. 그리고 균질화 열처리만 실시한 대조군 시편과 나머지 조건에 따른 각 시편들의 경도를 측정해 기계적 특성을 파악하는 것이 목적이다.


2. 이론적 배경(Theory)
2.1 합금원소 Al과 Zn 첨가의 영향
알루미늄이 마그네슘에 첨가됨으로써 강도 및 경도가 증가하고 주조 시 유동성을 향상시키며 응고범위를 증가시켜 주조성을 개선시킨다. 또한 아연은 결정립을 미세화 하여 강도를 증가시키는 효과를 가진다.

2.2 Mg-Al binary phase diagram(열처리온도 설정 배경)
Figure 1은 마그네슘과 알루미늄 이원계 합금의 상태도다. 이번 실험에 사용한 재료는 AZ31 마그네슘 합금이므로 모재조직이 δ상으로 나타난다. AZ31 마그네슘 합금의 경우 순수 마그네슘이 아니기 때문에 온도에 따라 금속간화합물(Mg17Al12)이 석출 되고 상이 달라진다. 만약 시편이 단상을 갖지 않는다면 가공을 할 경우 작용하는 슬립계가 달라지기 때문에 가공성이 저하된다. 따라서 단상을 가지는 것이 시편의 가공성을 높이는데 상태도를 보면 400~500℃ 사이가 가장 넓은 단상영역을 가진다.

참고 자료

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압연조건에 따른 AZ31 마그네슘 합금 판재의 변형거동 및 미세조직 변화/ 하태권, 정효태, 성환진, 박우진
Hot deformation mechanisms in AZ31 Magnesium Alloy Extruded at different temperature/ Kamineni Pitcheswara Rao, Yellapregada Rama Krishna Prasad, Joanna Dzwonczyk, Norbert Hort, Karl Ulrich Kainer
http://al-chemist.info/node/161
Al-5wt%Mg 합금의 고온변형특성과 동적재결정에 대한 연구/ 황원주
냉각판법에 의한 Mg-10Al-Mn 합금의 균질화 처리에 따른 미세조직 변화/ 김대환·최승화·김희경·심성용·임수근
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Mg AZ31-xCa 합금의 열간압연 판재 제조 및 특성평가/ 이진수
AZ31B 마그네슘 합금에서 압연방향에 따른 미세조직과 집합조직의 발달이 기계적 특성에 미치는 영향/ 하창완
압연조건에 따른 AZ31 연주판재의 미세조직 및 기계적 특성 변화/ 천은영
AZ31B 마그네슘 합금 압연재의 기계적 특성에 미치는 압연공정 조건의 영향/ 김태균
AZ31 마그네슘 합금에서 소성변형에 의한 미세조직과 집합조직 발달에 관한 연구/ 정병조
열간압연시 AZ31 마그네슘합금의 미세조직 및 집합조직 형성에 미치는 결정립 미세화의 영향/ 김청림