열간 비대칭 압연에 의한 알루미늄 6061 합금의 기계적 특성 향상

국문 초록 (Abstract)

지구 온난화가 가속화됨에 따라, 탄소 배출량을 줄이기 위해 운송기기에 경량소재가 요구되고 있다. 알루미늄 6061 합금은 높은 비강도로 인해 경량 소재로 주목 받고 있습니다. 그러나 기존 강판에 비해 연신율이 60 ~ 70 %로 낮고 소성이방성이 높기 때문에 열간 가공으로 제품이 생산됩니다. 열간 가공은 제품의 강도를 감소시키고 후 처리로서 인공 시효 처리에 의해 강도가 증가시키게 됩니다. 결과적으로, 낮은 연신율 및 높은 소성이방성이 공정 비용을 상승시킵니다.
알루미늄 합금의 소성 이방성은 전단 변형으로 인해 <111> // ND 텍스처를 발생시킴으로써 감소시킬 수 있습니다. 그러나, 이전 연구에서 연신율은 상온에서 비대칭 압연함으로 현저하게 감소하였습니다. 본 연구에서는 알루미늄 6061 합금에 대해 열간 비대칭 압연하였고 알루미늄 합금의 집합조직과 기계적 특성에 대해 분석하였습니다.
비대칭 압연 온도가 증가함에 따라, 높은 전단 변형으로 인해 ND 방향으로 {111} <112> 집합조직이 발생하였습니다. 생성 된 {111} <112> 집합조직은 소성 변형률 (r-value)을 증가시켰다. 또한 소성 이방성의 값인 Δr이 낮아졌다. 알루미늄 6061 합금의 기계적 특성에 대한 비대칭 열간 압연의 영향을 분석하기 위해, 압연 후 생성 된 석출물, 항복 강도 및 연신률을 분석했습니다. 압연 온도가 상승함에 따라, Mg2Si 석출물이 점차적으로 형성되어 항복 강도를 증가시킨다. 그러나, 압연온도가 350 ℃를 초과하면 회복 및 재결정의 효과로 인해 항복 강도가 감소하고 연신율이 증가하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

As global warming accelerates, lightweight materials are required for transport to reduce carbon emissions. Aluminum 6061 alloy is attracting attention as a lightweight material due to its high specific strength. However, due to the low elongation of 60~70% compared to the existing steel sheet and high plastic anisotropy, the product is formed by hot working. Hot working reduces the strength of the product, and the strength is increased by artificial aging treatment as a post-treatment. As a result, low elongation and high plastic anisotropy increase the process cost.
The plastic anisotropy of this aluminum alloy can be reduced by developing a <111>//ND texture due to shear deformation. In previous studies, however, the elongation decreased significantly with asymmetrical rolling at room temperature. In this study, asymmetric hot rolling was performed on aluminum 6061 alloy, and the effect of asymmetric hot rolling on the texture and mechanical properties of aluminum alloy was investigated. In addition, the effects of the texture and mechanical properties of aluminum 6061 alloy which was performed to asymmetric hot rolling on the formability and plastic anisotropy were analyzed.
As the asymmetrical rolling temperature increased, {111} <112> texture developed in the ND direction due to the high shear strain. The generated {111} <112> texture resulted in an increase in the plastic strain ratio(r-value). In addition, Δr, value of plastic anisotropy, was lowered. In order to analyze the effect of asymmetric hot rolling on the mechanical properties of aluminum 6061 alloy, the precipitates, yield strength and elongation produced after rolling were analyzed. As the rolling temperature rose, Mg2Si precipitates gradually formed to increase the yield strength. However, when the roll was more than 350℃, the yield strength decreased and the elongation increased due to the effect of recovery and recrystallization.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론 1
• 2. 실험방법 5
• 3. 결과 및 고찰 15
• 4. 결론 40