초록 ▼

새로운 용접용 고강도 알루미늄 합금의 생산시 기본적인 용해 및 주조의 최적조건 연구에서는 실제 업체 생산시설을 이용하였다. 즉 실험실적 연구에서 얻은 기술자료를 기본으로 5톤을 용해하여 직경 9 inch billet을 반연속주조법으로 생산하였으며, 이 과정에서 생산조건의 최적 여부를 고찰하였다.
Mn-dispersoid의 morphology에 따라 기계적 성질이 변화하므로 이 분산상의 거동에 관한 연구도 실시하였다. 7XXX계 합금에서 Mn-dispersoid는 주조 온도, 균질화 온도 및 가열속도 그리고 열간 가공온동에 따라

새로운 용접용 고강도 알루미늄 합금의 생산시 기본적인 용해 및 주조의 최적조건 연구에서는 실제 업체 생산시설을 이용하였다. 즉 실험실적 연구에서 얻은 기술자료를 기본으로 5톤을 용해하여 직경 9 inch billet을 반연속주조법으로 생산하였으며, 이 과정에서 생산조건의 최적 여부를 고찰하였다.
Mn-dispersoid의 morphology에 따라 기계적 성질이 변화하므로 이 분산상의 거동에 관한 연구도 실시하였다. 7XXX계 합금에서 Mn-dispersoid는 주조 온도, 균질화 온도 및 가열속도 그리고 열간 가공온동에 따라 크기 및 모양이 변화한다는 사실을 확인 하였다. 그리고 대규모 용해, 주조로 생산된 시편을 이용한 Semi-pilot plant 규모의 열간 압연 기술개발에서는 적정한 열간압연 변수를 설정 할 수 있었다. 가공열처리 기술개발에서는 가공열처리 이후의 시효조건을 변화 시킴으로써 항복강도 및 인장강도가 약 20%이상 증가시킬 수 있었다. 이러한 기술을 지금까지 발표된 기술보다 우수하고 새로운 방법이다.
한편, Mn-dispersoid의 강도 증가 효과를 응용한 고강도 알루미늄 용접봉 소재와 고강도 Al-Li합금의 개발연구에서는 새로운 소재의 개발 가능성을 충분히 확인 할 수 있었다. 즉, 기존의 5xxx계 용접봉에 Mn과 Zr의 분산상 첨가시 상온 및 부식 분위기에서의 강도가 약 20%정도 증가 하였다. 새로운 고강도 Al-Li합금개발에서는 8090 합금조성에 Mn이 0.6-0.96wt% 첨가시 강도가 크게 증가되는 것을 알 수 있었다. 이상의 두가지 소재개발에 관해서는 향후 추가적인 연구가 반드시 실행되어야 할 것으로 사료된다.

목차 Contents

• 제 1 장 서 론...25
• 제 2 장 문헌조사...27
• 2-1 용접용 $Al-Zn-Mg$ 합금의 특징...27
• 2.1.1 일반적 특징...27
• 2.2 용접용 $Al-Zn-Mg$계 합금에서 합금원소의 영향...31
• 2.2.1 $Zr$의 영향...31
• 2.2.2 $Cr$의 영향...36
• 2.2.3 $Mn$의 영향...38
• 2.2.4 기타 원소의 영향...40
• 2.3 알루미늄 합금의 압연...43
• 2.3.1 균질화 처리...43
• 2.3.2 열간압연...46
• 2.4 $Al-Zn-Mg$ 계 합금의 가공 열처리(TMT) 특성...47
• 제 3 장 합금원소의 성분설정...53
• 제 4 장 실험 방법...55
• 4.1 용해 및 주조...55
• 4.2 압출품 시편준비...63
• 4.3 열간압연 및 열처리...63
• 4.4 기계적 특성 시험 및 미세조직 관찰...66
• 4.5 가공 열처리 조건...69
• 4.6 DSC 분석...71
• 제 5 장 실험결과 및 고찰...75
• 5.1 $Mn-dispersoid$의 특징...75
• 5.1.1 일반적 특징...75
• 5.1.2 가공 및 주조 냉각속도의 영향...75
• 5.1.3 균질화처리 온도의 영향...81
• 5.1.4 균질화 처리 가열 속도의 영향...81
• 5.2 압출품 기계적 성질...90
• 5.3 열간 압연 결과...90
• 5.3.1 압연 온도 영향...90
• 5.3.2 기계적 성질 및 주조 조직...95
• 5.3.3 주조상태 조직...106
• 5.3.4 압연 후 열처리 조직...106
• 5.4 가공 열처리에 결과에 대한 고찰...114
• 5.4.1 가공 열처리...114
• 5.4.2 시차 열분석 (DSC) 및 미세 구조 관찰...126
• 제 6 장 결 론...132
• 참고 문헌...135
• 제 1 장 서 론...145
• 제 2 장 문헌조사...147
• 2.1 알루미늄 합금의 용접 특성...147
• 2.1.1 알루미늄 합금의 GMAW (Gas Metal Arc Welding) 방법...147
• 2.2 알루미늄합금 용접의 문제점...148
• 2.2.1 고온 균열(Hot cracking)...148
• 2.2.2 수소에의한 HAZ취화(HAZ Embrittlement)...148
• 2.3 알루미늄합금 용접부 기공(porosity)발생...149
• 2.4 용접열 영향부의 연화현상...150
• 제 3 장 실험 방법...153
• 3.1 용접봉 용해...153
• 3.2 미세조직 관찰, 기계적 성질 시험 및 파면관찰...160
• 제 4 장 실험 결과 및 고찰...161
• 4.1 기계적 성질...161
• 4.2 미세 조직 관찰...165
• 제 5 장 결 론...171
• 참고문헌...172
• 제 1 장 서 론...179
• 1.1 연구 배경...179
• 1.2 합금설계 개념...181
• 제 2 장 문 헌 조 사...182
• 2.1 저밀도 알루미늄 합금...182
• 2.2 2원계 $Al-Li$ 합금...183
• 2.2.1. $\delta'$ 상의 형성...183
• 2.2.2. 2원계 $Al-Li$ 합금의 기계적 성질...185
• 2.3 석출경화형 $Al-Li$ 합금...187
• 2.4 분산강화형 합금...191
• 제 3 장 실험 방법...193
• 3.1 실험 재료의 용해...193
• 3.2 인장 시험...196
• 3.3 미제조직 관찰...196
• 제 4 장 실험 결과 및 고찰...198
• 4.1 주조 미세조직 관찰...198
• 4.2 압출재의 미세조직...198
• 4.3 인장 성질...206
• 4.4 파면 분석...210
• 4.5 TEM 미세조직...216
• 4.5.2 변형 미세조직...223
• 제 5 장 결 론...233
• 참고 문헌...235