Al2Ca를 첨가한 Al-Mg-Si 합금의 고온 변형 특성

초록

Al2Ca를 첨가한 알루미늄은 기존의 알루미늄 합금의 조성을 기본으로 하여 CaO가 함유된 마그네슘을 첨가한 합금이다. 기존의 막네슘보다 발화온도 및 내 산화성이 향상되어 마그네슘의 손실을 저감시키며, Ca 첨가효과로 기존의 알루미늄 합금들에 비하여 우수한 기계적 특성을 가진 것으로 알려져 있다. 알루미늄 합금의 열간 압출 및 단조 등의 소성가공은 변형 속도가 빠른 조건 하에서 이루어지기 때문에 재료의 조직변형이 크고 불균일할 수 있으므로 응력, 변형률, 변형 속도 및 온도의 관계를 정량적으로 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 Al-Mg-Si 합금인 AA6082 합금의 일반 조성 및 Al2Ca가 첨가된 조성의 고온 변형 특성을 평가하였다. 빌렛은 연속주조로 제조되었으며, 833 K에서 6시간 열처리 후 급랭 시킨 시편을 온도(673 K~773 K) 및 변형속도(0.05, 0.5, 5/s)를 변수로 한 고온 비틀림 시험을 실시하고, 측정된 결과를 유효응력 곡선으로 변환하여 해석하였다. 실험 결과 변형률 0.2이내의 범위에서 최대응력을 보인 후 서서히 응력이 감소하는 경향을 전 구간에서 나타났으며 온도가 낮을수록 두드러진 경향을 보였다. Al2Ca가첨가된 합금의 경우 기존의 합금과 강도는 유사하였으나, 파단이 일어나는 변형률은 증가하였다.