Mg 함량 변화에 기인한 Al-Mg 이원계 합금의 고온변형특성 :Hot Deformation Characteristics of Al-Mg Binary Alloys with Various High-Mg Content

이재철

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자료유형: 학위논문

저자정보: 이재철 (인하대학교, 인하대학교 대학원)

지도교수: 현승균

발행연도: 2020

저작권: 인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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초록· 키워드

운송 수단의 연비 향상을 위해 고강도 경량화 합금에 대한 관심과 중요성이 점차 대두되고 있으며, 이에 따라 높은 함량의 Mg이 첨가된 Al-Mg 합금 연구가 주목받고 있다. 그러나 해당 관심도에 비해 Al-Mg 합금에 대한 고온 변형 거동은 특정 Mg 함량에 대한 연구가 대다수이고, Mg 함량 변화에 초점을 맞추어 고온 연화 거동을 파악하는 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 Al-Mg 이원계 합금의 열간 변형 시 Mg 함량 차이에 따라서 변화하는 기계적 특성 및 미세구조와 동적재결정 거동 차이를 관찰하고자 하였다.
연구에 이용한 Al-Mg 합금은 각각 6wt%, 8wt%, 9wt% Mg을 함유하였으며, 기계적 특성을 판단하기 위해 300?C - 450?C의 변형온도와 0.1/s - 2/s의 변형속도에서 고온 비틀림 시험을 이용하였다. 고온 구성방정식 도출 결과 Al-6Mg, Al-8Mg, Al-9Mg는 각각 150.21 kJ/mol, 152.24 kJ/mol, 156.02 kJ/mol의 변형 활성화 에너지를 보였다. 이후 각각의 합금은 X선 라인 프로파일 분석을 통해 평균 전위밀도와 전위간 상호작용 특성을 도출하였으며, 전자 후방 산란 회절 결과와 비교하여 내용을 보충하였다. 3가지 합금 모두 변형률이 증가함에 따라 칼날전위 분율이 증가하였고 강한 전위간 상호작용이 관찰되었다. Al-6Mg의 경우에는 변형률이 증가함에 따라 저경각입계가 쉽게 관찰되었지만, Mg 함량이 증가하면 저경각입계의 형성보다는 톱니 모양의 입계 형성이 유도되었다. 또한, 세 합금 모두 전체 변형 이력에서 쌍정 형성이 유도되지 않았고, 이로 인하여 Mg 함량이 높을수록 동적재결정 속도가 증가하였고 상대적으로 낮은 변형률에서도 유동 연화가 발생하였다.

#Al-Mg 합금 #X선 라인 프로파일 #고온 비틀림 시험 #동적 재결정

1. 서론 1
2. 이론적 배경 3
2.1 고온 변형에서의 동적 연화 기구 3
2.2 고온 변형 거동과 고온 구성방정식 6
2.3 Al-Mg 합금의 변형 거동 8
2.4 X선 라인 프로파일 분석 10
2.4.1 라인 프로파일 분석 이론 10
2.4.2 이방성을 고려한 X선 라인 프로파일 분석 16
3. 실험방법 18
3.1 비틀림 시험 18
3.2 X선 라인 프로파일 분석 19
4. Al-Mg 이원계 합금의 고온변형특성 25
4.1 유동 곡선 및 고온 구성방정식 25
4.2 X선 라인 프로파일 분석 38
4.3 미세조직 특성 46
4.4 동적 재결정 거동 51
5. 결론 54
6. 참고문헌 56

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