고강도/고인성 Sc 첨가 알루미늄 합금의 특성거동 및 최적의 생산공정 확립 = Establish the most suitable production progress and Property behavior of the high strength and high ductility Al-Sc Alloy

국문 초록 (Abstract)

이 연구 보고서는 “고강도/고인성 Sc첨가 알루미늄 합금 특성거동 및 최적의 생산공정 확립“에 관한 보고서이다. 스칸듐원소를 함유한 알루미늄 신합금을 설계하였고 실제생산라인을 이용한 압출재를 이용하여 모든 특성평가를 실시 하였다. 고강도 및 우수한 특성을 얻기 위하여 합금설계 및 최적 제조공정연구를 수행하였다. 기존에 보고된 Al-Sc alloy의 연구결과는 Test 및 제조설비가 실험적인 부분이 많아 생산라인에 적용하기에는 다소 무리가 있고 생산 환경과 맞지 않아 실험결과를 재현하기가 매우 어려웠다. 따라서 본 연구는 Al-Sc alloy의 실제 양산조건 확립과 이때의 기계적 특성평가를 위해 목적으로 압출, 열처리등 실제 양산설비를 이용하여 모든 제조실험을 하여 바로 생산에 적용 할 수 있는 공정을 확립하고자 하였다. 그 결과 우수한 용접성 및 기계적 특성을 갖는 7xxx-Sc 개량 합금이 개발되었으며, 항복강도가 650MPa를 능가하는 초고강도 합금이 개발되었다. 모든 합금은 용해량이 500kg의 준산업화규모로 주조되고 용체화처리, 시효처리등 최적열처리조건이 색출되었다. 압출재는 인장특성, 계장화 충격시험, 평면파괴 인성시험, 고주기 피로시험, 내식성, 성형성, 용접성 및 미세조직분야가 평가되었다

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This assignment is about research and development for about Aluminum alloy which is how the Aluminum alloy are effected by high strength and high ductility with Sc and establish the most suitable production progress and property behavior. In addition, this includes how the New Aluminum alloy, which contain Scandium, designed, produced and evaluated.
Moreover, for achieve best result executed the most suitable manufacturing process and alloy design.
The existing debriefing of Al-Sc alloy research was difficult to reproducing the experimentation consequence because of the test and installation are too tentative and did not befit the occasion of production. Hence, this research intend to establish a fact of conditions of mass production, then for the mechanical characteristic valuations use real production facilities (extrusion, heat treatment etc.) so that directly applicable to progress of work using all the experimentations.
As the result, 7xxx-Sc( good weldability and good mechanical charactistic) and new super-strength alloy(Yield Strength over 650Mpa) were invented.
All the alloys casted semi-industrialized (meltage ; 500kg) and ferreted out the most suitable heat-treatment condition in solid solution treatment, aging etc. Extrusion products were evaluated in tension test, sharpy impact test, fracture toughness Test, high fatigue test, corrosion resistance, formability, weld ability and micro structure field.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론 = 1
• 1.1 연구배경 및 목적 = 1
• 제2장 본론 = 5
• 2.1 스칸듐함유 미세결정립 고강도 알루미늄합금 설계 = 5
• 2.2 주조 공정 및 조건 = 7
• 2.2.1 실험 방법 = 7
• 2.2.2 실험 결과 = 9
• 2.3 주조재 성분분석 및 조직 특성 평가 = 14
• 2.3.1 실험 방법 = 14
• 2.3.2 실험 결과 = 15
• 2.4 압출 조건 확립 = 20
• 2.4.1 실험 방법 = 20
• 2.4.2 실험 결과 = 26
• 2.5 압출 및 압출조건 확립 = 38
• 2.5.1 실험 방법 = 38
• 2.5.2 실험 결과 = 45
• 2.6 압출재의 열처리 및 미세조직 평가 = 60
• 2.6.1 실험 방법 = 60
• 2.6.2 실험 결과 = 64
• 2.7 RRA처리 조건 확립 = 84
• 2.7.1 실험 방법 = 84
• 2.7.2 실험 결과 = 98
• 2.8 Simulation = 123
• 2.8.1 해석 방법 = 123
• 2.8.2 Simulation 결과 = 123
• 제3장 결 론 = 133
• 참 고 문 헌 = 135
• 영문요약 = 142
• 감사의 글 = 144