| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2004년 가을 (11/05 ~ 11/05, 인하대학교) |
| 권호 | 10권 2호 |
| 발표분야 | 금속 |
| 제목 | A356합금의 동일시간 시효에 따른 Mg2Si의 석출변태 |
| 초록 | 서론 Al-Si계 합금은 비열처리 합금으로 용탕의 유동성 및 주형 충진성이 우수한 것으로 알려져 있으며, 미량의 이종원소들의 첨가에 의해 합금의 성질을 향상시킬 수 있어 주조용 합금으로 널리 이용되고 있다. A356합금의 시효과정에서 석출하는 준안정상들은 수년간 X-선 회절, 투과전자현미경(TEM), 전계이온현미경(FIM), 시차열분석(DSC)등을 이용한 많은 연구가 수행되어 왔으며, 다음과 같은 석출과정이 알려져 있다. Solute cluster → G.P.zone(spherical) → β"(needle) → β'(rod) → β1) 상기와 같은 연구는 Si와 Mg의 비, 시효 온도등에 따라서 석출거동에 관한 연구결과이며, 동일 시간 시효에 따른 석출상에 관한 연구결과는 거의 없다. 본 연구는 Si이 다량으로 함유된 A356조성의 합금에 대하여 고분해능 투과전자현미경을 이용하여 시효온도에 따른 석출상들의 형태 및 방위관계를 해석하고, Al 기지와의 계면관계를 조사하였다. 실험방법 A356조성의 합금을 535℃에서 8시간 동안 용체화처리 후, Silicon Oil Bath에서 155℃, 175℃, 195℃ 그리고 250℃에서 각각 5시간 동안 시효처리를 하였다. 시효처리된 시편은 약 0.5mm 정도의 두께로 절단한 후 약 100㎛ 두께로 기계적 연마하여 3mmΦ로 가공하였다. 투과전자현미경(TEM) 관찰용 시편은 10% Perchloic acid와 90% Ethanol의 혼합액을 이용하여, -30℃에서 전압 20V의 조건에서 Twin-Jet연마 후, Ion-mill을 이용하여 가속전압 3kV, 조사각 15o의 조건에서 최종연마하여 제작하였다. TEM 관찰은 고분해능상의 관찰이 가능한 JEM-2010 현미경을 이용하여, 200kV의 가속전압으로 [001]입사에 의한 다파간섭법으로 촬영하였으며, 얻어진 고분해능상의 해석에는 화상처리(Image Processing) system을 이용하였다. 인화지상의 data를 화상처리 system을 이용하여 512×512 pixel과 256gray lever을 갖는 수치 data로 변환시킨 후, Digital Micrograph software를 이용하여 Fourier transform pattern 및 noise가 제거된 filtering image 등을 얻어 해석하였다. 결과 155℃에서 시효 처리한 시편에서는 약 1～2nm의 크기를 갖는 G.P.zone들이 관찰되며, 175℃에서 시효 처리한 시편에는 단면이 5～10nm 크기를 갖는 β"상들이 기지의 ＜100＞방향을 따라서 10～20nm의 길이로 성장해 있었다. 195℃의 결과는 두 종류의 β'상이 관찰된다. 그중 하나는 조밀 육방정 구조를 갖으며, 다른 하나는 사방정구조를 갖는다. 250℃에서는 봉성 형태를 갖는 β'상 이외에 기지의 [010]방향과 약 10o의 각을 갖고 20nm의 길이로 성장한 육방정 구조를 갖는 B'상이 관찰된다. 참고문헌 (1) I.Dutta and S.M. Allen : J. Mater. Sci. Lett., 10 (1991) 323 |
| 저자 | 이영호1, 김선식2, 이갑호2, 최형석1, 이명현1, 서원선1 |
| 소속 | 1요업(세라믹)기술원, 2충남대 |
| 키워드 | TEM; Mg2Si; 상변태 |
