학회 | 한국재료학회 |
학술대회 | 2013년 가을 (11/06 ~ 11/08, 제주롯데호텔) |
권호 | 19권 2호 |
발표분야 | E. 구조 재료(Structural Materials) |
제목 | 다단 저변형 가공을 이용한 2상 타이타늄 합금의 결정립 초미세립화 |
초록 | 2상 타이타늄 합금은높은 비강도와 우수한 내식성으로 항공우주, 의료분야, 일상생활 용품에이르는 다양한 분야에 적용될 수 있다. 특히 이 합금의 결정립 초미세립화는 고온 성형성, 피로강도를 크게 향상 시키고 연성/취성 천이온도를 하락시켜 후속 가공비용 절감 및 극한환경 신뢰성 향상에 기여할 수 있다. 기존의 강소성 가공기술을 통한 2상 타이타늄 합금의 결정립 초미세립화는 4~8정도의 변형량을 필요로 하는 것으로 알려져 있으나, 최근 2상 Ti-6Al-4V 합금에서 변형 중 알파상과 베타상의 미끄러짐 (boundary sliding) 현상을 응용하여 가공온도를 낮추면서 동시에 저변형량으로도 결정립을 초미세립화하는 공정이 제안되었다. 본 연구에서는 이러한 결정립 초미세립화 제조 방법을 적용하여 2상 Ti-6Al-4Fe-0.25Si 합금에서 저변형량으로 다단 압축하여 변형량(누적변형률=0.16~1.4)과 가공 온도(600~800oC)에 따른 미세조직의 변화를 EBSD로 정량 분석하였다. 기존 가공 공정과 유사한 800도 등온 가공의 경우는 변형량이 증가함에 따라 알파상의 결정립 크기가 증가하는 경향을 보였으며, 집합조직도 점차 발달하였다. 온도를 감소시키면서 가공한 경우는 알파상의 결정립 크기가 점차 미세화되었으며, 알파상 분율도 증가하였다. 또한 알파상과 베타상의 집합조직 발달도 등온 가공에 비해 약화되는 것이 관찰되었다. 따라서 2상 Ti-6Al-4Fe-0.25Si합금을 가공 온도를 낮추면서 저변형 가공하는 경우 효과적으로 1마이크론 이하로 미세립화 시킬 수 있는 것을 관찰하였으며, 이 공정은 실제 생산 공정에서도 적용이 용이할 것으로 여겨진다. |
저자 | 강주희, 김주형, 박찬희, 현용택, 염종택 |
소속 | 재료(연) |
키워드 | titanium; ultrafine grain; deformation; electron backscatter diffraction (EBSD) |