Zr의 ECAP 중 교차각 부위에서의 변형거동

초록

ECA pressing은 단면적이 동일하며 특정한 각으로 접하고 있는 두 개의 통로에 재료를 통과시켜 재료에 심한 소성변형을 가함으로서 결정립의 초미세화를 구현할 수 있는 소성변형 방법으로 알려져 있다. 이러한 ECAP을 통한 결정립미세화에 관한 연구들은 주로 다양한 슬립계를 갖고 있어 소성변형이 용이한 FCC 혹은 BCC의 결정구조를 갖는 재료들에 대하여 집중되어 왔으며, 상대적으로 슬립계가 적은 HCP 결정구조를 갖는 소재에 대한 연구는 미비한 실정이다. 또한 이러한 소재에 대한 상온 변형 거동에 대해서는 충분한 연구가 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 HCP 결정구조를 갖는 Zr을 교차각 145deg., 만곡각 45deg.의 변형조건에서 상온 ECAP 중 발생하는 만곡각 부위의 변형거동을 미세조직ㅈ거 변화와 경도변화를 이용하여 관찰하였다. 또한 상용 유한요소해석 프로그램의 전산모사 결과와 비교하여 실제 변형거동을 비교하여 보았다. ECAP 변형한 Zr의 교차각 부위의 경도값 변화를 관찰한 결과, 동일한 교차각에서 측정 시편위치에 따라 경도값의 편차를 보였으며, 이는 교차각을 통과하는 시편의 단면에 걸쳐 균일한 변형이 일어나지 못함을 의미한다. 또한 경도측정 결과를 볼 때 시편이 교차각을 완전히 통과하기 전에 유효변형의 축적이 종료됨을 알 수 있다. 이와 같은 결과들은 유한요소 해석결과와 일치하였다.