東京대학 첨단과학기술연구센터와 長岡기술과학대학 연구팀은 지구온난화가스인 6불화 유황을 사용하지 않고 알루미늄 합금과 동등한 높은 강인성을 가진 마그네슘 합금제작 프로세스를 개발했다. 금형 내에서 합금 조립(粗粒)의 압축, 압출을 반복하는 떡메같은 가공방법으로 결정립을 미세화하여 강인성 6400메가펄스 퍼센트 이상을 확인, 용해형 프로세스에서 사용하는 산화방지용 6불화 유황이 필요치 않게 되었다.
또한 첨가원소를 연구한 재료를 사용하여 클리프(고온 하의 피로 강도) 성능을 높였다. 자동차, 오토바이 자전거 등 이륜차, 구조용 부재 등의 시작(試作)에 도입할 방침이다.
마그네슘 합금은 일반적으로 용해법인 주조나 다이커스트의 프로세스를 이용한다. 용해 시의 산화방지 가스에 6불화 유황을 분무하는데, 6불화 유황은 이산화탄소 2만 4천 배의 지구온난화 계수를 갖는다. 6불화 유황을 사용하지 않는 치크소모르법도 있으나 강인특성이 낮은 데다가 원료 낭비가 많아 원가가 높았다.
마그네슘 합금은 알루미늄 합금보다도 30% 경량으로 수요가 증가하고 있기 때문에 대체 프로세스가 요구되고 있었다.
이번에는 東大 첨단연의 近藤勝義 특임조교수가 개발한 떡메 가공형 프로세스를 활용. 값싼 합금조립을 금형 안에서 압축, 압출을 반복함으로써 결정립이 용해 시에 비해 100분의 1정도인 몇 마이크로미터로 미세해져 통상 양립하기 어려운 강도와 인성이 모두 높아진다. 여기에 피로강도와 클리프 성능이 우수한 長岡기술과학대학의 小島陽 학장, 鎌土重晴 조교수 등이 조성을 개발한 마그네슘 합금(알루미늄, 아연, 희토류 원소, 칼슘을 첨가)과 조합시켰다.
떡메형은 용해형과 달리 강도 향상을 위해 첨가원소를 늘려도 주조 시의 갈라짐이나 주름지는 현상이 일어나지 않는다. 따라서 재료를 더 연구하면 강인성 8000메가펄스 퍼센트도 가능하리라고 이 연구팀은 보고 있다.
(NK)
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