Equal-Channel Angular Pressing에 의한 pure-Zr의 결정립 미세화

초록

다결정 금속에서 결정립 크기가 작아지면 강도, 인성, 초소성 등의 다양한 물성치 변화가 나타난다. 이에 따라 최근 결정립 크기가 1 마이크로미터 이하인 초미립 재료에 대한 관심이 증가하고 있으며, 다양한 초미립 재료 제조방법 중 Equal-Channel Angular Pressing법은 거체의 초미립 재료 제조에 매우 효과적인 방법으로 알려져 있다. 그러나 ECAP에 대한 많은 연구들은 Al합금이나 Cu, Fe 등의 면심입방 또는 체심입방 결정재료에 치중되어 있다. 따라서 본 연구에서는 육방조밀 결정구조를 갖는 Zirconium에 대해서 ECA Pressing을 적용하였으며, 이 때 pass회수 및 회전 방법에 따른 미세조직의 변화를 투과전자현미경을 이용하여 관찰하여 보았다. 시편을 회전시키지 않고 4회 ECAP한 경우, 변형쌍정의 회전에 의해 다수의 평행한 bands를 포함하는 조대한 입자와 약 0.5 마이크로미터의 미세한 입자가 혼재하는 미세조직이 나타났다. 매회 90도씩 회전시켜가며 ECAP한 경우 4회 ECAP시 약 0.5 마이크로미터의 미세한 입자로 구성된 균일한 미세조직을 얻을 수 있었으며, 8회 ECAP시 평균결정립 크기가 약 0.2 마이크로미터로 작아졌다. 매회 ECAP시 180도씩 회전시킨 경우, 4회 ECAP했을 때는 결정립 미세화를 관찰할 수 없었으며, 8회 실시한 경우는 결정립 크기가 약 0.5 마이크로미터로 미세해졌다.