재활용 절삭칩으로 제조된 A7075 알루미늄 합금의 내마모 특성 평가

국문 초록 (Abstract)

알루미늄 합금은 기계적 특성, 내식성, 가공 용이성 및 경량성 등의 우수한 물리적 성질을 보유하고 있어, 항공기, 자동차, 선박 등의 수송기의 핵심 소재로서, 그 사용 범위와 사용량이 지속적으로 증가·확대 되고 있다. 고강도 알루미늄합금은 경량합금으로 열처리 후 인장 및 항복 강도가 높고 내식성, 인성 등의 특성이 우수해 일반 구조물, 선박 및 자동차등의 수송기기 분야에 사용되고 있을 뿐만 아니라, 항공우주산업분야에도 많이 사용되고 있다. 이에 따라 경량화와 고성능화를 위하여 알루미늄에 대한 연구개발이 해가 갈수록 증가하고 있다. 하지만 주방상태에서는 상대적으로 낮은 경도와 강도를 가지는 고강도 알루미늄합금은 쉽게 마모되며 내마모성, 내식성이 떨어져 부품의 성능이 저하되는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 금속재료 표면에 경화를 시킬 수 있는 공정을 추가하여 표면 경화 및 표면 특성을 향상시킬 수 있다. 대표적인 표면 경화 방법으로는 코팅, 질화법, 고주파열처리법, 침탄법, 압연, 쇼트피닝과 같은 방법들이 대표적으로 사용되고 있다. 이러한 표면경화처리를 시행함으로써 금속재료의 내마모성, 내침식성, 윤활의 향상 내 부식성 및 내산화성의 향상, 강성 및 피로저항 그리고 표면 거칠기의 향상 등과 같은 보다 뛰어난 기계적 특성을 얻을 수가 있다. 본 연구에서는 다양한 표면경화처리에 대한 특성을 고찰하기 전 Al-Zn-Mg 계 A7075 합금 잉곳과 항공기용 부품을 가공·배출된 A7075 합금의 절삭칩을 재처리 후 재용해한 시험편을 이용하여 기계적 특성 및 내마모특성을 평가하기 위하여 미끄럼속도, 하중에 따른 직선왕복운동과 회전속도 및 하중에 따른 Ball-on-disk Type 의 회전식 장비를 활용하여 내마모특성을 고찰하였다.