Al-Zn-Mg계 알루미늄 신합금의 유동응력 전산모사 및 소성변형거동

초록

최근 자동차 경량화 요구가 증대되면서 우수한 강도 특성을 갖는 Al-Zn-Mg계 합금을 자동차용 구조재료로 확대 적용하고자 하는 시도가 증가하고 있다. 그러나 기존의 Al-Zn-Mg계 고강도 상용합금의 경우 강도특성은 우수하나 높은 변형저항으로 인하여 소성가공성에 문제가 있어 소성가공성과 고강도 특성이 겸비된 Al-Zn-Mg계 신합금 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 배경에 따라 개발된 Al-Zn-Mg계 주조재의 고온소성변형거동을 조사하기 위해 압축시험을 300~500oC의 온도영역에서 0.001~1/s의 변형속도로 실시하였고, 이 결과로부터 진응력-진변형률 곡선을 구하였다. 아울러 구성방정식과 유한요소해석법(FEM)을 이용하여 다양한 온도 및 변형속도에서 유동응력을 전산모사하였다. 또한 동적재료모델(Dynamic Materials Model)과 에너지분산효율 및 소성불안정기준을 적용하여 변형공정지도를 작성하였으며, 변형재의 미세조직 관찰을 통해 소성변형거동을 고찰하였다.