초록 ▼

마그네슘 합금은 밀도가 2.7인 알루미늄과 비교하여 대단히 가벼운금속으로서 공학적인 활용도가 대단히 높다. 특히 Mg-Al-Zn(AZ 계) 합금은 밀도가 낮고,비강도가 우수하고 충격 흡수능이 우수하여 우주항공 및 자동차에 활용도가 뛰어나다. 마그네슘에 Al의 첨가는 석출에 의한 강도증가 및 주조성을 개선시키며 Mg-Al계에 Zn의 첨가는 고용강화를 촉진한다. 그러나 상용 마그네슘 합금계에서는 응고과정 중 열간균열이발생하기 때문에 1wt%미만으로 첨가된다. 그러나 본 연구에서는 열간균열 또는 수축공의발생을 방지하기 위

마그네슘 합금은 밀도가 2.7인 알루미늄과 비교하여 대단히 가벼운금속으로서 공학적인 활용도가 대단히 높다. 특히 Mg-Al-Zn(AZ 계) 합금은 밀도가 낮고,비강도가 우수하고 충격 흡수능이 우수하여 우주항공 및 자동차에 활용도가 뛰어나다. 마그네슘에 Al의 첨가는 석출에 의한 강도증가 및 주조성을 개선시키며 Mg-Al계에 Zn의 첨가는 고용강화를 촉진한다. 그러나 상용 마그네슘 합금계에서는 응고과정 중 열간균열이발생하기 때문에 1wt%미만으로 첨가된다. 그러나 본 연구에서는 열간균열 또는 수축공의발생을 방지하기 위해 기계적인 고압을 가하는 용탕단조 방법을 적용하여 주조결함이 없는시료를 제작하였다.용탕단조법에 의해 제조된 Mg-9Al-2Zn 합금을 미세조직관찰, 미소경도측정, 인장시험등을 행하여 시효거동과 기계적 성질을 조사하였다. 용탕에 가압을 한 결과 주조결함이 제거된 미세한 주조조직을 얻었으며 미세조직은 초정 α(Mg 고용체), 과포화 고용체 α상 및β(Mg17Al12)화합물의 3가지 상으로 구성되어 있었다. 160℃ 및 200℃에서 시효열처리한결과 β석출물에 의한 피크 경도값이 나타났으며 피크경도에서의 석출물의 형태는 lamella형태의 불연속 석출물이 대부분이었고 과시효에 따라 불연속석출물의 조대화와 함께 연속석출물의 분율이 증가하였다. 용탕단조방법에 의해 제조된 Mg-9Al-2Zn 합금의 인장특성은인장강도 261.4MPa, 연신율 7.6%로서 상용 AZ 91 및 AZ 92 합금보다 인장강도 및 연신율에서 우수한 기계적 성질을 가졌는데 이는 Zn의 고용강화 및 용탕의 가압에 의한 효과였다.

Abstract ▼

The extremely low density of magnesium makes it attractive forengineering applications;even compared to aluminum(2.7g/cc), magnesium(1.74g/cc) isconsiderably lighter. Especially, Mg-Al-Zn alloys(AZ series) are potential for highperformance for aerospace and automotive applications due

The extremely low density of magnesium makes it attractive forengineering applications;even compared to aluminum(2.7g/cc), magnesium(1.74g/cc) isconsiderably lighter. Especially, Mg-Al-Zn alloys(AZ series) are potential for highperformance for aerospace and automotive applications due to their lightness, highspecific str ength and good damping capacity. The addition of aluminum to magnesiumimproves the fluidity of die cast magnesium alloys while also increasing strength byprecitates and improving part surface appearance. The effect of zinc on Mg-Al alloyscauses solid solution strengthening. In commercial magnesim alloys, the amount of zinccontents has been limited below 1wt% because of hot cracking susceptivity duringsolidification.However, in this study, squeeze casting process was applied to avoid castingdefects. Squeeze casting process involves molten metal solidifying under direct action ofpressure sufficient to prevent hot cracking and shrinkage porosity.In this study we have investigated casting behaviors of Mg-9Al-2Zn alloyscontaining 2wt% zinc added as well as its aging properties. The aging behaviors andmechanical properties of Mg-9Al-2Zn alloys fabricated by squeeze casting process havebeen investigated by optical & scanning electron microscopy, microhardnessmeasurement, and tensile test. The products having cast defects-free and finemicrostructure were fabricated by the liquid metal forging method. The microstructureof as-squeeze cast alloy was composed of pro-eutectic α magnesium solid solution,super saturated α solid solution and coarse β(Mg17Al12) compound. Aged at both 160℃ and 200℃, Mg-9Al-2Zn alloy showed peak hardness due to the formation of β(Mg17Al12) precipitates. The discontinuous precipitates of the lamella type werepredominant at peak aged condition. However, at over-aged condition, discontinuousprecipitates were coarsened and the fractions of continuous phases were increasedaround the region of discontinuous precipitates. The tensile property of Mg-9Al-2Znalloy fabricated by squeeze casting process had the better combination of tensilestrength(261.4MPa) and elongation (7.6%) compared to the conventionally castcommercial AZ 91 and AZ 92 alloys.

목차 Contents

• 1. 서론...7
• 2. 실험방법...8
• 3. 결과 및 고찰...11
• 4. 결론...30
• 5. 인용문헌...31