[합금]알루미늄합금의 고속초소성(高速超塑性)가공

목차

1. 서론
2. 각종 알루미늄합금의 고속초소성거동
3. 고속초소성 이용의 부품가공 프로세스
4. 부품성형으로 응용
5. 결론

본문내용

재료가 넥킹(necking)을 일으키지 않고 엿모양으로 균일하게 늘어나는 현상이 초소성(超塑性)이고, 이 현상에 대해서는 오래 전부터 알려져 있다. 이 초소성 상태가 재료의 미세균일조직(평균결정립경이 10μm이하)의 미시적 제어와 높은 온도(절대온도 표시로 융점의 절반이상)와 적절한 변형속도 등의 역학적 조건이 주어진 경우에 발현되는 것도 알고 있다. 초소성 재료의 대표적인 특징으로서는 수 백% 이상의 커다란 균일신장과 낮은 변형유동응력, 커다란 변형속도감수성 (m＞0.3, m: 변형속도감수성지수) 등이다.
현재 실용단계에 있는 초소성재료로는 알루미늄합금에서는 Al-Mg계합금이 주류이지만, 이것의 성형가공의 변형속도는 10-4～10-3/sec(성형시간으로 하면 10분 이상)으로 일반적인 공업부품 가공의 속도에서 보면 현저하게 늦은 것이 실상이다. 이것에 대하여 1980년대에 들어 발견되고 최근에 특히 연구가 활성화하고 있는 고속초소성은 변형속도로서는 10-2/sec로 정의(平成 7年 2月 규정의 JIS H7007)되었고, 이것은 유압프레스에 의한 부품가공에 가까운 속도이다. 초소성을 이용한 성형가공은 궁극적으로 Near Net Shape 가공의 하나로서 생각되고 있지만, 상술한바와 같이 종래의 초소성가공은 성형가공에서의 변형속도가 늦어서 생산성이 낮기 때문에 그것의 공업적 이용은 일부에 한정되었다. 그런 까닭에 유압프레스 정도의 가공 변형속도에서 발현하는 고속초소성은 초소성가공법의 생산성의 문제점을 해결하는 기술로서 커다란 기대를 갖고 있다.

참고 자료

동 건사 : まてりあ、34, 8(1995), p.1002
N. Kuroishi : Horizons of Powder Metallurgy Part 1(1986), p.965
N. Kuroishi, S. Fujino, M. yoshino, Y. Okada and K. Higashi : Scripta Materials, 37, 5(1997), p.673
중소기업사업단 기술개발사업 「고속초소성による부품제조기술の개발」
평성10년도 공개설명회자료
M. Yoshino, T. Aoki, F. Kasai and K. Kobiki : Kubota Tech. Report No.297(1995)