강가공법을 통해 제조된 상용 순수 Ti 의 미세조직 및 입계특성 분석

초록

상용 순수 Ti를 대상으로 상온과 온간에서 ECAP 한 후 광학현미경과 EBSD를 이용하여 미세조직 변화와 입계특성 분토에 대해 연구하였다. 초기 약 30 마이크로미터의 등축정 형상의 결정립을 갖던 시편은 상온에서 4회 ECAP후 1마이크로미터 이하로, 350도에서 4회 ECAP후에는 약 200나노미터로 미세화 되었다. 상온에서 ECAP된 시편의 경우 다량의 변형 쌍정이 발달하게 되었다. 1회 ECAP 횟수가 증가함에 따라 점차 미세한 등축정 형상의 결정립으로 발달하게 되었다. 입계특성 분석 결과 ECAP후 발달하게 된 변형 쌍정은 {1012}<1011>인장 쌍정과 {1122}<1123> 압축 쌍정이 주를 이루고 있었으며, 이로 인해 고경각 입계의 분율은 전반적으로 높게 나타났다. 한편, 350도에서 ECAP된 시편의 경우, 상온 ECAP결과와는 상이하에 변형 쌍정의 발달은 매우 미비하였다. 미세조직 분석 결과 1회 ECAP 후 변형 쌍정은 국부적으로 관찰되었으며, 대부분의 결정립들은 ECAP 진행 방향에 대해 약 27도 기울어져 연신된 형태로 나타났다. EBSD 분석 결과 대부분의 결정립계는 저경각 입계로 나타났으며, 변형 쌍정의 부재로 인해 고경각 입계의 분율은 낮게 나타낫다. 1회 ECAP후 연신된 결정립은 이후 반복 ECAP를 통해 점차 등축정 형태를 띠며 초미세화 되었으며, 결정립계 또한 고경각화 되었다. ECAP 된 상용 순수 Ti에 대한 미세조직 및 입계특성 분석 결과 상온 및 온간 ECAP시 쌍정과 슬립이 각각 주된 변형 기구로 제시되었다.