화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2004년 가을 (11/05 ~ 11/05, 인하대학교)
권호 10권 2호
발표분야 금속
제목 투과전자현미경에 의한 Al-Sc합금의 석출거동 관찰
초록 1.서론
Scandium을 소량 첨가한 Al합금은 용체화 처리 후 시효에 의해 강화되며, 합금의 주 강화상은 L12 type의 규칙구조를 갖는 Al3Sc상으로 열처리시 아주 미세한 정합의 구형입자로 석출한다. Scandium은 Al합금에서 첨가원소의 at%에 따른 경량화 효과가 Gold 다음으로 크다. 현재까지의 Al-Sc계 합금에 대한 연구는 시효경화에 따른 기계적 특성 변화에 대해서만 이루어져 왔으나 본 연구에서는 투과전자현미경을 이용하여 열처리에 따른 미세조직의 변화, 급냉 상태에서 생성된 Al3Sc입자의 형성 및 계면구조, 시효에 따른 석출거동을 규명하였다.

2. 실험방법
실험에 사용된 alloy는 미국의 Ashurst사에서 제조된 Al-2wt%Sc모합금과 순도 99.9%의 Al을 혼합하여 소정의 조성대로 Arc melting 법으로 제조하였다. 제조된 Al-Sc 합금은 635℃에서 4시간 동안 균질화 처리 후 열처리하여 고분해능 투과전자현미경을 이용하여 석출상을 관찰하였다. 투과전자현미경의 시편준비는 10% 과염소산과 90% 에탄올의 혼합액으로 -40℃의 조건에서 twin jet법을 이용하여 제작하였으며, 고분해능 투과전자현미경은 JEOL사의 JEM-4010기종을 사용하였다.

3. 결과 및 토의
투과전자현미경 관찰결과 Primary Al3Sc상은 L12 type으로 응고시에 용융상태에서 먼저 핵생성되어 Al의 핵생성 site로 작용한다. 635℃에서 용체화 처리한 시편에서는 수백 nm크기를 갖는 Al3Sc상이 계면과 matrix내에 구형으로 존재함을 확인하였다. 수백 nm 크기의 Al3Sc상의 내부에는 역위상 경계(Antiphase boundary)이 존재로 인한 특징적인 contrast가 관찰되었으며, 이 Al3Sc상은 응고시 생성된 작은 Al3Sc상들이 모여져 생성된 것으로 추측된다. 수백 nm 크기의 Al3Sc사와 Al matrix 사이의 계면에는 격자상수 차이에 의한 많은 edge dislocation들이 관찰된다.
저자 이영호1, 문정호2, 이갑호2, 최형석1, 이명현1, 서원선1
소속 1요업(세라믹)기술원, 2충남대
키워드 TEM; Al-Sc; 상변태
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