친환경 자동차용 고강도 알루미늄 신소재(Almag6) 성형성 평가 (Formability Evaluation of New High Strength Aluminum Materials (Almag6) for Environment-Friendly Vehicle)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 23권 / 10호 / 9 ~ 17페이지
· 저자명 : 이상민, 레 쫑 다이, 홍석무

초록

최근 자동차 배기가스로 인한 환경오염을 줄이기 위한 환경규제로 경량화에 관한 연구들이 활발하게 이뤄지고있으며, 최근 사용하는 소재를 스틸에서 알루미늄으로 변경되고 있다. 알루미늄은 철에 비해 비중이 1/3로 경량화에효과적이지만 철강소재에 비해 최대강도가 낮고, 연신율 또한 낮은 단점이 존재한다. 본 연구에서 사용한 Almag6은이러한 단점을 개선하기 위해 기존 5000계열 소재에 마그네슘 함유량을 높여 강도를 향상시키고 특수 열처리를 통해연신율을 향상시킨 신소재이다. 본 연구에서는 Al5052-H32 소재와 Almag6 신소재의 강도 및 연신율 특성을 비교하기위해 인장시험과 성형한계도 시험을 수행하였다. 연신율이 낮고 강도가 높은 소재의 경우 성형한계도 시험 중 그립부파단 현상이 발생하기 쉽기 때문에 본 연구에서는 소재에 작용하는 응력비에 따라 새로운 인장시편을 사용하여 인장시험기로 성형한계도 2사분면을 완성하였다. 또한 DIC(Digital Image Correlation)를 적용하여 네킹 및 파단 시점의 국부변형률을 측정함으로 해서 성형한계도의 네킹에서 파단까지의 범위를 도시할 수 있게 되었다. 따라서 기존 보수적인 네킹 발생 시 성형한계도를 작성한 경우 보다 파단에 근접한 제품 설계까지 판단 근거를 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

영어초록

Recently, studies have been conducted on weight reduction to reduce environmental pollution caused by vehicles. Aluminum has 1/3 the weight of steel and is effective in reducing weight, but it has a disadvantage of low strength and elongation. Almag6 is a new material with increased magnesium content in compared to 5000 series material, which improves the strength and elongation through heat treatment. A tensile test and forming limit test were conducted to compare the strength and elongation characteristics of Al5052-H32 and Almag6. For materials with low elongation and high strength, it is easy to fracture a gripped part during the forming limit test, so a two-quarter forming limit was completed with a tensile tester using a new tensile specimen depending on the stress ratio applied to the material.
In addition, we applied Digital Image Correlation to measure the local strain at the time of necking and fracture to show the range from necking to fracture of the forming limit diagram. It is expected that it will be possible to present a basis for determining product designs that are closer to breakage than before.

참고자료

· 없음