급속응고분말로 제조된 Al-16Si-5Fe계 합금의 미세조직 및 고온변형거동

초록

과공정 Al-Si계 합금은 경량이고 열팽창계수가 낮으며 내마모성이 우수하여, 수송기기 및 전기전자부품의 핵심소재로 그 사용이 증대되고 있다. 통상의 용해주조법에 의해 제조된 과공정 Al-Si계 합금은 조대한 Si 입자에 의해 강도, 소성가공성 및 피삭성이 떨어지므로 고부하지향 및 정밀성형이 요구되는 부품에 적용시키기에는 한계가 있다. 이에 비해, 분말야금법을 적용하는 경우에는 Si 입자 및 결정립의 미세화를 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 첨가원소의 고용량 확대와 금속간화합물 분산상의 미세화가 가능하여 합금원소의 종류와 첨가량을 대폭 늘릴 수가 있으므로, 통상의 용해주조법으로는 얻을 수 없는 고성능 부품을 개발할 수 있다. 최근에 Yamaha Motor Co. Ltd.에서 snow mobile 용 two-stroke-cycle 엔진의 양산 piston 소재로 분말야금법으로 제조된 과공정 Al-Si-Fe계 합금이 실용화되었다. 그러나, 과공정 Al-Si계 분말합금은 고온영역에서 강도가 우수한 반면 낮은 연성으로 인해 성형이 싶지 않은 것으로 알려지고 있으며, 고온변형특성에 대한 상세한 연구결과가 보고되어 있지 않아, 적용 가능한 가공방법 및 최적조건이 밝혀지고 있지 않다. 따라서, 본 연구에서는 앞서 언급한 피스톤합금과 유사한 조성을 갖는 Al-16Si-5Fe계 급속응고 분말합금에 대하여 고온영역까지의 미세조직 및 인장특성을 조사하여 고온변형 거동을 밝히고자 한다.