Al-Mg-X 및 Al-Zn-Mg계 합금에서 초소성 및 준초소성의 이론과 응용 = Theory and Application of Superplasticity and Quasi-Superplasticity in Al-Mg-X and Al-Zn-Mg alloys

국문 초록 (Abstract)

이상에서 살펴본 A1-Zn-Mg 합금의 초소헝 변형 특성을 요약하면 다음과 같다.
상용 7475 A1 합금에서 기존의 Rockwell process를 수정 보완한 이중 재결정 방법을 도입함으로써 초기 결정립 크기가 5.5 ㎛인 미세한 초소성 합금을 얻었다.
이러한 방법으로 얻은 합금(5.5 ㎛)의 경우 기존의 방법으로 얻은 합금(13 ㎛)에 비해 최적 초소성 변형조건에서 한 차수 정도 빠른 변형속도 10^3s^1에서 최대 연신률(약2000%)을 얻을 수 있었으며, 초소성 변형 후의 인장성질도 우수하였다.
또한 초기 결정립 크기 5.5 ㎛인 합금의 경우 변형온도를 450℃로 낮추어 주어도 초소성 성질을 얻을 수 있었다.
7000계 알루미늄 합금의 초소성 변형시 특징적으로 나타나는 DFZ의 생성을 관찰할 수 있었다.
변형 초기에는 인장방향에 수직한 입계에서 생성되다 변형이 증가함에 따라 인장방향에 평행한 입계에서도 생성되며, 또한 그 폭도 증가됨을 알 수 있었다.
이는 확산유동과 결정립 회전을 고려한 새로운 모델로 잘 설명할 수 있었다.
초소성 변형시 상당한 결정립 성장 및 인장 방향으로의 연신을 관찰할 수 있었다.
이러한 결정립 성장은 변형속도가 감소하고 변형량이 증가함에 따라 증가되며, 특히 초기 결정립 크기가 미세할수록 빠른 성장 정도를 나타낸다.
한편 인장 방향으로의 결정립 연신 정도는 오직 변형량에만 의존됨을 알 수 있었으며, 어는 변형량 이상에서는 일정한 값으로 유지되었다.
상용 7475 A1 합금의 변형기구를 설명하기 위해 제시된 복합 기구는 초기 결정립 크기가 다른 두 합금(5.5 ㎛ 및 13 ㎛)의 초소성 변형기구를 잘 예측할 수 있었다.
이상에서 살펴본 A1-Zn-Mg 합금의 초소성 변형 특성을 요약하면 다음과 같다.
상용 5083 A1 합금의 경우 7000계 알루미늄 합금에서와 달리 비교적 간단한 방법인 상온 압연에 의해 초기 결정립 크기가 9 ㎛인 초소성 합금을 얻을 수 있었으며, 최적 초소성 조건에서 변형시 약 770%의 연신률을 얻었다.
초소성 변형시 상당한 결정립 성장 및 연신이 관찰되는데, 이러한 거동은 같은 quasi-single phase 초소성 재료인 7000계 알루미늄 합금에서의 거동과 매우 유사하게 나타났다.
그러나 7000계 알루미늄 합금에 비해 변형 초기에 더 급격한 결정립 성장이 일어남을 알 수 있었는데, 이는 상대적으로 적은 양의 제2상과 분포에 기인된다.
또한 상용 7475 A1 합금에서와 달리 측정되는 n 값은 2.5로, 이 역시 제2상이 결정립계를 효과적으로 묶지 못하여 변형 초기에 결정립 성장이 쉽게 일어나기 때문이라 생각된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Various thermomechanical procedures had been used to study superplatic deformation mechanisms of 7475 AI alloy with better understanding. The resulted grain sized after such treatments were in a range between 5.5 μm and 13 μm. The strain-rate sensitivity changed with the grain size, increasing from 0.5 to 0.67 with a decrease of grain size from 13 μm tp 5.5 μm, even though all the materials were deforming superplastically. Microstructural investigation after tension tests revealed that the zones were free of dispersoid particles at grain boundaries primarily normal to the tensile direction. Several deformation mechanisms for superplasticity, available at the present time, could not predict, the deformation behavior of the 7475 AI alloys properly. A new model had been developed based on the assumption that grain boundary sliding was accommodated by diffusional flow and slip. This new model could predict many aspects of experimental results successfully.

목차 (Table of Contents)

• Al-Mg-X 및 Al-Zn-Mg계 합금에서 초소성 및 준초소성의 이론과 응용
• 요약문
• 1.연구목적
• 2.연구내용
• 3.실험결과 및 고찰
• 4.결론
• 제1세부과제 Al-Mg-Cr 및 Al-Zn-Mg계 합금의 초소성
• 1.서론
• 2.실험방법
• 3.실험 결과 및 고찰
• 4.결론
• 5.참고문헌