초록 ▼

자동차 경량화를 목적으로한 steel의 Al 합금 대체는 비중측면에서 대폭적인 무게 감소가 가능하므로 여러가지 연구가 진행되고 있고 그 촛점은 성형성이우수한 5000계 합금의 개발에 맞추어져 있다. 지금까지의 연구결과에 의하면 이 합금계는여러형태의 Luders line을 인장변형상태에서 형성하며 특히 type A Luders line의 경우 표면거침이 나타나므로 자동차의 외판으로 사용하는 것은 제한 받고 있다. 현재 국내에서는5000계 합금의 개발에 관한 연구가 진행되고 있으나 주조, 압연, 일반적인 조직, 기계적 특

자동차 경량화를 목적으로한 steel의 Al 합금 대체는 비중측면에서 대폭적인 무게 감소가 가능하므로 여러가지 연구가 진행되고 있고 그 촛점은 성형성이우수한 5000계 합금의 개발에 맞추어져 있다. 지금까지의 연구결과에 의하면 이 합금계는여러형태의 Luders line을 인장변형상태에서 형성하며 특히 type A Luders line의 경우 표면거침이 나타나므로 자동차의 외판으로 사용하는 것은 제한 받고 있다. 현재 국내에서는5000계 합금의 개발에 관한 연구가 진행되고 있으나 주조, 압연, 일반적인 조직, 기계적 특성 연구에 한정되고 있어 본 연구에서는 Luders line 형성을 제어했다는 외국 제품의 특성을 분석하고 이를 국내 개발중인 합금과 비교하여 Luders line 형성 제어에 관한 기초자료를 얻는 것을 목적으로 하였다.본 연구에서는 수입상용소재 2합금과 국내에서 개발시도중인 합금중 2종을 선택하여열처리에 의해 다양한 결정립도와 전위구조 및 미세조직을 갖게하여 Luders line 형성에 미치는 영향을 조사하였다. 이 중 type A Luders line을 나타내는 경우에는 skin passrolling 과정을 거친 후 type A Luders line이 제거되는지 확인하고 skin pass가 기계적 성질에 미치는 영향을 조사하였으며 type B Luders line에서의 응력 진폭이 표면조도에 미치는 영향도 조사하였다.국산소재인 Al-6.10%Mg 합금과 Al-7.19%Mg 합금 및 수입소재인 Al-4.56%Mg 합금과 Al-5.60%Mg 합금을 인장시험한 결과, Mg 합금량에 관계없이 결정립 크기가 40㎛ 이하의 경우 응력-변형률 곡선상 항복점연신이 나타나 type A Luders line이 형성되었다.Al-4.56%Mg합금과 Al-5.60%Mg합금의 경우 재열처리에 의한 석출물의 용해정도가 달랐는데 고용용질원자의 양이 전위의 고착에 영향을 주는 것을 고려할 때 석출물의 안정도를 높이는 것도 type A Luders line 형성 방지 방법의 하나가 될 것으로 사료된다.Skin pass 후에는 뚜렷한 항복점연신 현상, 즉 type A Luders line의 형성이 없어skin pass의 효과를 확인할 수 있었다. Skin pass에 의해 표면성질에 영향을 주는 type ALuders line의 형성은 제어할 수 있었으나 항복강도가 대폭 증가하고 연신률이 하락하므로성형성이 악화되어 고성형성을 목표로 하는 자동차용 합금에의 채용에는 문제가 있는 것으로 나타났다. 따라서, skin pass rolling에 의한 type A Luders line의 제어보다는 결정립도를 적정하게 유지하고 Mg 석출물의 열적안정성을 높이는 것이 type A Luders line의 제어에 효과적인 것으로 판단된다.Δσ의 크기가 표면의 성질에 어떻게 영향을 미치는지 살펴보기 위하여 각 시편의 표면조도를 측정한 결과 type B Luders line의 Δσ를 가능하면 낮게 하는 것이 표면성질에도움을 줄 것으로 사료된다.

Abstract ▼

There are research efforts to replace steel with aluminum forautomobile weight reduction. Main efforts are given in development of 5000 series Alalloy because of their good formability. This alloy suffers from the formation ofvarious types of Luders line. Particularly, type A Luders

There are research efforts to replace steel with aluminum forautomobile weight reduction. Main efforts are given in development of 5000 series Alalloy because of their good formability. This alloy suffers from the formation ofvarious types of Luders line. Particularly, type A Luders line makes a surfacecompletely unacceptable for outer body panels. Therefore, this research was done tocharacterize the Luders line formation in two imported alloys and two domestic alloyswhich have various grain size, dislocation structures, and microstructures. Skin passrolling was performed on the specimens with type A Luders line to investigate whethertype A Luders lines removed or not.All the specimens which have grain size under 40㎛ formed type A Luders linesregardless of the quantity of Mg solute atoms. In the case of Al-4.56%Mg andAl-5.60%Mg alloys, solubility of precipitates with reheat-treatment was different.Therefore, the improvement of the stability of precipitates against temperature will bethe one of the effective method to prevent type A Luders line formation because thequantity of solute atom affects the dislocation pinning.Type A Luders line was not formed after skin pass rolling. However, skin passrolling is not effective to remove type A Luders line because the formability of Alalloys is decreased according to higher yield strength and lower ductility after skin passrolling. Therefore, it is considered that grain size control and stability of precipitate ismore effective than skin pass rolling to prevent type A Luders line formation.

목차 Contents

• 1) 서 론...7
• 1.1) 연구배경, 목적 및 범위...7
• 1.2) 문헌조사...9
• 1. 자동차의 경량화를 위한 알루미늄합금의 채용...9
• 2. L\"{u}ders line의 형성기구...11
• 2) 연구방법...18
• 3) 결과 및 고찰...20
• 3.1) 미세조직과 인장특성...20
• 3.2) Skin pass rolling에 의한 type A L\"{u}ders line의 제거...26
• 3.3) 표면조도와 stress amplitude($\Delta \sigma$)의 관계...29
• 4) 결 론...32
• 5) 인용문헌...33
• 사. 기타...35
• 1) 연구수행관련 논문발표 목록서...35
• 2) 자체평가서...36