1. 합금 조성
2. 균질화 공정
390℃ x 1.0시간 단열 + 575℃ x 8시간 단열, 강풍으로 200℃까지 냉각 후 수냉.
3. 금속조직
그림 1 켈러 시약으로 에칭한 6082 합금 잉곳의 코어의 금속학적 구조, 잘 발달된 수지상 결정
그림 2 켈러시약으로 에칭한 6082 합금 잉곳의 코어의 금속조직 및 고용체화 후 조직
4. 균질화 열처리가 합금 조직에 미치는 영향
4.1 그림 1에서 보듯이, 합금은 주조 상태에서 잘 발달된 수지상을 가지고 있으며, 결정립계에 다수의 네트워크 비평형 석출상이 존재한다.
4.2 합금이 응고할 때 다양한 원소의 녹는점이 다르기 때문에 이러한 순차적 응고 현상은 결정 내에서 불균일한 용질 조성을 초래하며, 이는 특히 결정립계에서 다수의 네트워크 침전상이 생성되는 것으로 나타납니다.
4.3 균질화 처리 후 미세조직(그림 2)에서는 결정립계에 석출된 상의 양이 크게 감소하고 결정립 크기가 동시에 증가합니다. 이는 고온에서 원자의 확산이 촉진되고, 잉곳 내에서 편석 제거 및 비평형 상 용해가 발생하며, 결정립계의 네트워크 화합물이 부분적으로 용해되기 때문입니다.
4.4 SEM 분석을 통해 FIG.3과 같이 침전상의 각 부분을 선택하여 EDS 분석을 실시하였으며, 침전상이 Al(MnFe)Si상임을 확인하였다.
4.5 합금 주조 과정에서 다량의 Mn 함유 석출상이 형성되고, 그 일부는 과포화 고용체에 잔류합니다. 고온 및 장기간 균질화 처리 후, 기지 내 과포화된 Mn은 Mn 함유 화합물의 형태로 석출되며, 이는 결정 내에 다량의 분산된 Mn 함유 화합물 분해 입자가 석출되는 형태로 나타납니다(그림 2).
4.6 석출상은 Mn 원소를 포함하고 있어 열적 안정성이 우수하다. 원자 확산이 심화됨에 따라 Al(MnFe)Si 상 입자는 점차 구형화 특성을 나타낸다.
그림 3 6082 합금의 Al(MnFe)Si 상
5. 용액시효 시스템이 기계적 성질에 미치는 영향
균질화 후, 6082 합금의 입계에 원래 존재하던 네트워크 석출상이 용해되어 시편의 전반적인 기계적 성질이 향상됩니다. 동시에, 안정적인 내열상인 Al(MnFe)Si상이 더욱 구상화되어 전위 고정이 더욱 향상됩니다. 이는 균질화 열처리 후 재료의 전반적인 성능이 향상됨을 보여줍니다.
6. 결론
6.1 6082 알루미늄 합금 잉곳은 잘 발달된 수지상 결정과 결정립계에 많은 수의 네트워크 비평형 침전상을 가지고 있습니다.
6.2 균질화 처리 후, 현미경 관찰 결과 석출상의 양이 크게 감소하고 결정립 크기가 동시에 증가하는 것을 확인했습니다. 잉곳 내에서 편석 제거 및 비평형 상 용해가 발생했으며, 결정립계에 존재하는 망상 화합물이 부분적으로 용해되었습니다.
6.3 6082 합금 주조 시 Al(MnFe)Si 석출상이 생성됩니다. 이 석출상은 Mn 원소를 함유하고 있으며 열 안정성이 우수합니다. 균질화 공정이 진행됨에 따라 석출상 입자는 점차 구형화 특성을 나타냅니다. 이 Mn 함유 화합물 입자는 결정 내에 균일하게 분산되어 석출됩니다.
6.4 균질화 처리 후, 네트워크 침전상의 용해는 균질화 열처리 후 전체 잉곳의 전반적인 성능이 향상되었음을 나타냅니다.
게시 시간: 2025년 6월 8일
