화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2021년 봄 (05/12 ~ 05/14, 광주 김대중컨벤션센터)
권호 27권 1호
발표분야 D. 구조 재료 분과
제목 Fe, Si, B의 상호작용을 이용한 Aluminum alloy 미세구조 제어 및 열팽창계수로 인한 강화효과
초록 Aluminum alloy내의 합금 원소들은 높은 강도, 우수한 주조성 등 다양한 목적을 위해 첨가되어 미세구조 및 품질에 영향을 준다. 따라서 미세구조 제어 및 품질 향상을 위한 합금 원소들의 제어가 필요하다. 특히 Aluminum내의 Fe는 응고과정 동안 다공성을 유도하고 취성을 가진 Intermetallic phase를 형성해 기계적 특성에 악영향을 끼친다. 본 연구에서는 AlSi10MnMg 및 AlSi7Mg0.3 Aluminum alloy 내 함유된 Fe의 영향을 줄이기 위해 Boron을 첨가하여 미세구조를 제어하였으며 이에 따른 기계적특성을 분석하였다. Aluminum matrix에 분포된 Fe는 Boron과 FeB로 결합하여 Aluminum과의 Intermetallic phase 형성을 감소시키는 것을 확인하였다. Aluminum과 Boron의 결합으로 생성된 AlB2는 grain refinement를 야기하며 Si의 함량에 따라 상이한 크기를 가짐을 확인하였다. 또한 Boron의 첨가 이후 미세해진 SDAS 및 감소한 다공성을 확인하였으며 이는 알루미늄의 수소 흡수 경향을 향상시키는 Fe와 Si의 효과가 감소하였기 때문으로 사료된다. Tensile test의 결과 증가한 인장강도를 확인할 수 있었으며 이는 Boron의 첨가로 형성된 Intermetallic phase가 Aluminum matrix와의 Coefficient of Thermal Expansion 차이를 유발해 Orowan strengthening 및 CTE mismatch strengthening 효과가 발생한 것으로 사료된다.

Acknowledgement: 이 연구는 2019년도 산업통상자원부 및 산업기술평가관리원(KEIT) 연구비 지원에 의한 연구임('G02P03040000701')
저자 방재희1, 강민혜2, 문기훈1, 이준엽2, 박성환1, 이은경2
소속 1한국해양대, 2해양인공지능융합전공)
키워드 Aluminum alloy; Intermetallic phase; Coefficient of Thermal Expansion; Porosity
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