Al-Zn-Mg계 신합금의 고온 유동응력 전산모사

초록

자동차 경량화에 대한 요구가 증대되면서 경량이고 우수한 강도 특성을 갖는 Al-Zn-Mg계 합금을 자동차의 구조용 재료로 적용하고자 하는 시도가 증가하고 있다. 그러나 Al-Zn-Mg계 고강도 상용합금의 경우 강도 특성은 우수하나 높은 변형저항으로 인하여 소성가공성에 문제가 있어, 우수한 강도와 소성가공성을 동시에 확보할 수 있는 Al-Zn-Mg계 신합금 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 이러한 목적으로 개발된 Al-Zn-Mg계 신합금을 대상으로, 고온에서의 소성가공에 대한 기초 데이터를 구축하기 위해, 유한요소해석법(FEM)을 이용하여 다양한 온도 및 변형속도 영역에서 유동응력을 전산모사하였다. 구성방정식으로부터 얻어진 응력값을 FEM에 활용하였으며, 열팽창계수, 열전도도 및 Poisson's ratio와 같은 물성데이터는 JMatPro simulation으로부터 구하였다. 또한 실제압축 시험 결과와 전산모사 결과를 비교하여 최적의 모델을 도출하고자 하였다.