비대칭 가공 및 강가공한 마그네슘 합금판재의 기계적 성질과 집합조직 해석
Analysis of mechanical properties and texture evolution of magnesium alloy sheets fabricated by asymmetric processing
- 주제(키워드) 도움말 대칭압연 , 비대칭압연 , AZ31 , ECO-AZ31 , 집합조직 , 인장시험 , symmetric and asymmetric rolling , AZ31 , ECO-AZ31 , texture , tensile test
- 발행기관 강릉원주대학교 일반대학원
- 지도교수 도움말 정효태
- 발행년도 2016
- 학위수여년월 2016. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 도움말 일반대학원 신소재공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/kangnung/000000008087
- 본문언어 한국어
초록/요약 도움말
HCP금속인 마그네슘합금은 상온에서 제한된 슬립계로 인해 가공에 어려움을 겪는다. 마그네슘 합금 판재는 강한 저면 집합조직인 {0002}면이 발달 되어 있는 것으로 알려져 있다. 이렇게 발달된 저면 집합조직이 판재의 압연면과 평행한 방향으로 인장응력을 받을 때 임계전단응력이 낮은 저면슬립이 일어날 수 없기 때문에 마그네슘합금 판재의 가공이나 성형을 자유롭게 할 수 없는 요인이 된다. 그리하여 마그네슘합금의 가공성 및 성형성을 확보하기 위해서는 제조공정의 개선을 통한 마그네슘합금의 미세조직 뿐만 아니라 집합조직의 제어가 요구된다. 마그네슘합금은 미래의 에너지문제 및 환경문제 등에 일조할 수 있는 금속재료 중 가장 가벼운 재료이다. 또한 최근에는 기존의 AZ31합금에 CaO를 첨가시켜 친환경 신소재 마그네슘합금인 ECO-AZ31을 개발하였다[1,2]. 본 연구에서는 기존의 AZ31과 ECO-AZ31을 300℃와 350℃에서 각각 대칭압연과 비대칭압연을 실시하여 기계적 성질과 집합조직 해석을 하였다. 압연결과 대칭 및 비대칭압연한 두 개의 시편 모두 <0002>//ND 섬유집합조직이 측정되었다. 대칭 압연보다 비대칭압연시 {0002} 저면의 발달 강도가 낮다. 또한 {0002} 저면이 TD방향을 경계로 RD방향으로 기울어져 발달했다. 압연 효율은 두 시편 모두 350℃에서 비대칭압연 하였을 때 가장 높은 압연효율을 보이며, 300℃보다 350℃에서 {0002}저면슬립뿐만 아니라 {}, {}, {} 비저면슬립도 활발하게 일어난다는 것을 예측할 수 있다. 기계적 특성은 상용 AZ31을 대칭 및 비대칭압연시 300℃에서 압연한 것이 항복강도와 인장강도는 높지만, 연신율이 낮게 측정된다. 하지만 350℃에서 압연한 것이 항복강도와 인장강도는 낮지만 연신율은 크게 측정된다. ECO-AZ31의 경우 350℃에서 비대칭압연한 것이 항복강도 및 인장강도가 높게 측정되었고 연신율이 크다. 따라서 350℃에서 비대칭압연시에 {0002}저면이 약화되고, 인장시험시 항복강도와 인장강도가 높고 연신율 또한 높기 때문에 상온에서 성형성이 나쁜 마그네슘합금을 비대칭가공을 통해 성형성을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.
more초록/요약 도움말
Magnesium alloys of HCP(hexagonal closed packed) structure show a low formability at room temperature because of limited slip system. Magnesium alloy sheets are known which are developed by <0002>//ND fiber texture. Basal texture does not occur when receive the tensile stress in the direction parallel to the rolling plane because of the low critical shear stress. Therefore, the magnesium alloy sheets are unable processed and formed freely. In order to formability increase, almost the whole studies have been focused on microstructure but texture study influenced the mechanical property of magnesium alloys is increased. Recently, ECO-AZ31 has been developed eco-friendly new materials magnesium alloy added to CaO in conventional AZ31[1,2]. In this study, each commercial AZ31 and ECO-AZ31 was symmetric and asymmetric rolling at 300℃ and 350℃. The rolled sheets are mechanical properties and texture analysis. Symmetric and asymmetric rolled sheets was measured <0002>//ND fiber texture. also {0002} basal planes were developed tilting in the direction RD. The rolling efficiency was the highest asymmetric rolling at 350℃. In the case of AZ31, the yield strength(YS) and ultimate tensile strength(UTS) were the highest symmetric and asymmetric rolled sheet at 300℃ but elongation was low. On the other hand, the result of the process at 350℃ elongation was the highest. In the case of ECO-AZ31, YS and UTS were the highest asymmetric rolled sheet at 350℃ and elongation was the highest. Accordingly, magnesium alloys are expected improved formability by asymmetric rolling the poor formability magnesium alloys at room temperature.
more목차 도움말
1. 서 론 1
2. 이론적 배경 3
1)마그네슘의 변형 3
2)집합조직 8
3)집합조직 표현 13
4)집합조직 측정 23
3. 금속가공법 28
1)압연 28
2)압연 제품의 결함 35
4. 실험방법 36
1)압연실험 조건 36
2)집합조직 측정 조건 37
3)인장시험 조건 37
5. 실험결과 및 고찰 38
1)Commercial AZ31 판재의 대칭압연시 300℃와 350℃ 온도의 영향 38
2)Commercial AZ31 판재의 비대칭압연시 300℃와 350℃ 온도의 영향 44
3)ECO-AZ31 판재의 대칭압연시 300℃와 350℃ 온도의 영향 52
4)ECO-AZ31 판재의 비대칭압연시 300℃와 350℃ 온도의 영향 63
5)대칭 및 비대칭압연시 인장특성 비교 72
6. 결 론 76
