마그네슘합금의 특징 및 활성화 에너지와 응력지수

소개글

마그네슘합금의 특징 및 활성화 에너지와 응력지수를 구하는 실험 레포트

목차

1. 마그네슘 합금의 특징
2. 마그네슘 합금의 활용과 응용
3. 마그네슘 합금의 크리이프 특성이 응용될 수 있는 part
4. 표면처리 효과
5. 주어진 실험결과에 대한 활성화 에너지와 응력지수 구하기
온도하중응력크리프속도

본문내용

1. 마그네슘 합금의 특징

마그네슘합금 [magnesium alloy] 이란 무엇인가?

일반적으로 합금은 사용하는 형태에 따라서 주조용 합금과 전신재 합금으로 나누는데, 마그네슘합금으로는 주조용으로서 이전부터 항공기용 부품에 사용되었던 엘렉트론 ·다우메탈 등과 그 후 다이캐스트용으로 발달한 합금이 있다. 전신재로서는 발전용 원자로의 연료피복재로서 압출관에 핀을 절삭가공해서 사용하는 마그녹스 또는 마그네슘-지르코늄 합금과, 제2차 세계대전 후 빠르게 발달한 로켓 및 항공기용인 내열 마그네슘 합금이 있다. 마그녹스는 이산화탄소(탄산가스)에 대한 내산화성을 향상시키기 위해 소량의 베릴륨을 알루미늄과 모합금으로 가하고 있다. 최근 내열합금은 지르코늄 ·희토류원소 토륨을 합금원소로 한다. 이 밖에 리튬을 가한 합금도 있다.

(1) 경량화/고비강도를 나타냄

마그네슘합금의 가장 큰 장점 중의 하나는 경량성이다. 현재 상용화되어 있는 마그네슘합금은 비중이 1.79~1.81로서 알루미늄합금에 비해 약 35%이상 가볍고 동시에 기계적 특성이 우수하다. 대부분의 마그네슘합금 응용부품은 굽힘 응력을 받게 되며, 굽힘 응력에 대한 저항성이 중요한 설계시의 근거 자료로 사용하게 된다. 굽힘 하중을 받는 빔이나 패널 설계 시 최소두께와 하중은 ‘Materials Performance Index`의 개념으로 계산되며, 이를 철강소재와 비교하였을 때의 동등 굽힘 탄성률(equal bending stiffness, EBS)로 변환하여 나타낼 수 있다.
EBS란 철강과 동등한 굽힘 탄성률을 나타낼 수 있는 마그네슘합금의 무게를 말한다. 마그네슘합금 AZ91의 경우 계산한 값은 0.39로서 이 수치는 AZ91의 경우 철강과 동일한 굽힘탄성률을 나타내는 조건에서 철강대비 61%(1-0.39=0.61)의 중량감소 효과가 있음을 표시한다. 알루미늄과 플라스틱의 철강에 대한 EBS를 계산하면 각각 0.50 및 0.65가 되는 것을 알 수 있다. 즉 마그네슘합금의 탄성률/밀도 값은 알루미늄이나 철강과 유사하지만, 부품 설계시 사용되는 지수인 EBS를 계산해 보면, 알루미늄합금이나 또는 플라스틱에 비해 중량 감소 효과가 훨씬 크다는 것을 알 수 있다.

참고 자료

없음