6xxx계 알루미늄 합금에서 온도에 따른 미세 조직 변화가 고온 가공성에 미치는 영향

초록

6xxx계 알루미늄 합금은 고온에서 우수한 가공성을 가지기 때문에 열간 압출을 통한 제품이 많이 생산되고 있다. 이때 압출 공정 조건에 따라 소재의 결함이나 가공 효율 등이 결정되며, 이는 제품의 성능과 생산성에 직결되는 요소이다. 따라서 압출 공정 조건을 최적화하기 위한 연구가 진행되어 왔다. 이러한 연구 결과 중 하나가 공정 지도를 통한 가공성의 평가이다. 공정 지도에는 공정의 효율성을 의미하는 에너지 분산 효율(η)과 안정적인 변형의 정도를 의미하는 유동 불안정성 지표(ξ)가 있다. 각 지표는 공정 조건의 변화가 소재의 변형에 미치는 영향을 통해 구할 수 있다. 특히 고온 공정에서는 온도에 따른 석출, 고용, 재결정 등의 미세 조직적 변화가 소재의 변형에 영향을 줄 수 있다. 본 연구에서는 고온에서 발생하는 미세 조직적 변화가 고온 가공성에 미치는 영향에 대 해 규명하고자 하였다. 300o C~450o C의 온도 조건에서 1~0.001/sec의 변형률 속도 조건으로 고온 압축 실험을 진행하였으며, 이를 통해 얻은 데이터를 기반으로 공정 지도를 작성하여 공정 조건에 따른 소재의 가공성을 평가하였다. 또한 공정 지도에서 가공 효율 이 낮거나 소성 불안정성이 높은 영역이 나타난 원인을 규명하기 위해 해당 온도 조건에서의 DSC 분석 및 미세 조직 관찰을 통해 알루미늄 합금 내부의 석출 및 재결정 거동을 분석하였다. 이를 통해 6xxx계 합금의 석출 및 재결정을 고려한 최적 공정 조건을 도출하고자 하였다.