In this study the changes of the hardness and microstructures during aging at 120 of an RS-P/M Al-5.6wt%Zn-2.0wt%Mg-1.3wt%Zr-1.0wt%Mn-0.25wt%Cu alloy were studied using a transmission electron microscopy. The hardness increased rapidly at early stage of aging and reached the maximun when the specimen was aged for 24 hr. The many irregular-shaped and rod-shaped dispersoids with 0.1-0.4 m in length were observed in the as-extruded alloy. The dark particles with 2-3 nm in size were observed in aged specimen for 5hr and those are thought to be G.P.zones or precursor of precipitates. In aged specimen for 24 hr, the phases were distributed homogeneously within the matrix and the PFZ with 30-40 nm in width was observed along the grain boundary. With further aging, the width of PFZ increased and phases were also detected within the matrix.

용탕단조법에 의해 제조된 Mg-6AI-xZn(x=0,1,2)합금의 기계적 성질에 미치는 시효열처리의 영향을 조사하였다. 주조상태에서의 미세조직은 초정 Mg고용체, 과포화된 상태의 Mg상, 응고과정에서 형성된 β(Mg17AI12)화합물 등 3개의 상으로 구성되어 있었다. 용체화처리 수 200˚C및 240˚C에서 시효열처리한 결과 Mg-6AI-xZn(x=0,1,2)합금은 β 석출물에 의한 피크 경도값이 나타났으며, 석출물의 형태는 200˚C에서는 lamella 형태의 불연속 석출물이, 240˚C에서는 미세분산분포된 연속석출물의 형태를 보였다. 용탕단조방법에 의해 제조된Mg-6AI-xZn합금의 기계적 성질은 사형주조법에 비해 인장강도 및 연신율에서 우수한 특성을 보였으며 Zn의 첨가량이 증가함에 따라 Zn의 고용강화 효과에 따라 강도값이 증가되었다.

Y0.8Ta0.2O1.7-MO(M=Ba, Sr, Ca 및 Mg) 계에서의 형석구조의 생성과 이와 관련된 구조에 관하여 연구하였다. BaO또는 SrO를 4mol% 첨가한 조성에서는 결함형석구조 이외에 입방정 perovskite형 규칙구조인 Ba2YTaO6 및 Sr2YTaO6와 입방정 Y2O3가 관찰되었다. CaO를 첨가한 경우에는 8mol%이상을 첨가한 조성에서부터 단사정 Ca2YTaO6와 Y2O3의 2차상이 나타났다. MgO의 경우에는 12mol% MgO를 첨가한 조성까지는 형석구조의 단일상을 나타내어 MgO가 형석구조에 고용되는 것을 알수 있었으며, 16 mol%조성부터는 2차상으로 MgO가 관찰되었다. 그러므로 위의 계에서 형석구조의 생성은 A2(B'B")O6의 생성과 첨가된 양이온의 크기에 영향을 받는 것으로 생각된다.생각된다.

급냉응고법을 이용하여 고용한도 이상으로 Mn량을 첨가할 때 Mn량에 따른 인장특성의 변화와 시효특성을 조사하였다. 원심분무법으로 AI-4.7%Zn-2.5%Mg-0.2%Zr합금에 Mn량을 각기 달리 첨가한 급냉응고 분말을 제조 하였다. 이 분말을 냉간압축, 진공 탈가스처리를 한 후 15:1로 압출하여 봉상 시편을 만들었다. 분말의 미세조직은 α-AI수지상과 수지상간 편석부로 이루어져 있으며 Mn첨가에 따라 조직의 변화는 관찰되지 않았다. 빠른 냉각속도로 인하여 2.0%Mn을 첨가한 경우에도 초정 Mn상을 발견할 수 없었다. 압출재의 미세조직은 아결정립으로 이루어져 있으며 약간의 제2상들이 관찰되었다. 대부분의 Mn 분산상은 압출후 용체화처리 과정에서 형성되었으며 시효경화량은 Mn양에 관계없이 일정하였다. 460˚C에서 1시간 용체화처리하고 120˚C에서 24시간 시효처리한 경우 최대의 시효경도값을 나타내었다. 인장강도는 Mn첨가량에 따라 증가 하였는데 이것은 Mn분산상의 밀도증가에 의한 것으로 확인되었다. 2.0%Mn을 첨가한 합금의 시효후 인장강도는 590MPa, 연산율은 4%를 보였다.

In this study, the effect of the transition elements on the microstructure and mechanical properties of rapidly solidified Al-Mg-X alloys was investigated. As a result of the rapid solidification processing, fine equiaxed grains with a mean diameter of 2 m were observed in these alloys. Many fine particles were found to be distributed rather homogeneously throughout the matrix with relatively large particles occasionally at grain boundaries. The ultimate tensile strengths of Al-Mg-X alloys were found to decrease rather remarkably at 150 without the gain of the ductility at 150 , which may result from segregation of () precipitates. Fine dimples were observed on the fracture surfaces for all alloy systems and the variation of the size and shape of dimples was not observed upon alloy systems. The ductility at 530 was found to be ~100%, suggesting that grain boundary sliding did not contribute to ductiliy despite he grain size stabilization. The absence of superplastic behavior may be associated with low boundary misorientation in rapidly solidified Al-Mg-X alloys.

(Pb0.63Ca0.37)ZrO3 세라믹에 MgO와 SrO를 첨가하여 Ca를 Mg와 Sr 이온으로 치환하였을 때의 고주파 유전특성에 대해 연구하였다. Ca 이온의 일부를 Mg 이온으로 치환시킨 경우에는 A-O결합에 의한 분극의 증가로 인하여 유전상수는 직선적으로 증가하지만 품질계수는 감소한다. 또한 Ca 이온을 Sr 이온으로 치환시킨 경우에는 결합길이의 증가로 인해 분극이 감소되어 유전상수와 품질계수가 감소한다. 고주파용 유전재료의 설계에 있어서 관용인자와 이온결합성의 평가가 중요하다.

Mg-8Li-4AI 합금의 부식특성에 미치는 Y의영향을 전기화학적 분극시험 및 침지시험을 통하여 조사하였다. 전기 화학적 분극시험에서는 Y첨가량이 증가함에 따라 활성화 영역이 감소하엿고 부식전위가 증가하였으며, Y이 4.08wt% 첨가된 경우가 Y이 첨가되지 않은 경우에 비해 부식속도가 크게 감소하였다. 침지시험에서도 Y의 첨가량이 증가함에 따라 Y을 첨가하지 않은 시편에 비하여 무게감량 및 부시속도가 감소하였으며, Y이 첨가되지 않은 합금의 부식속도는 침지시간에 따라 급격히 증가하였지만 Y이 첨가되지 않은 합금의 부식속도는 침지시간에 따라 급격히 증가하였지만 Y이 4.8wt% 첨가된 합금은 96시간 이후부터 더 이상 증가하지 않았다. 이러한 결과는 Y 화합물(Mg24Y5)이 α/β계면에서 희생 양극으로 작용하였기 때문이라고 생각된다. 따라서 Y의 첨가는 Mg-Li-AI 합금의 내식성을 향상시키는 역할을 한 것으로 판단된다.

Zr이 0.03wt%함유된 Mg-8.14Li-3.93AI 합금의 시효거동을 미소경도와 미세조직의 변화, 열분석 등으로 조사하였다. Zr의 첨가로 인하여 3원계 Mg-8.23Li-4.02A에 비하여 조직이 미세화되었으며 모든 시효조건에서 경도값이 높게 나타났다. 열분석결과 발열피크는 준안정 석출상인 MgLi2AI(θ)의 석출과 θ상에서 안정상인 AILi으로의 변화와 관련된 것이고, 흡열피크는 θ와 AILi상의 재용해에 대응되는 것으로 판단되었다. 피크 경도값(103Hv)은 θ의 석출이 완료되는 393K에서 0.5시간 시효시 나타났으며 피크 경도조건에서의 미세조건은 β기지에 θ와 AILi상이 공존하고 있음을 투과식 전자현미경으로 확인하였다.

Al-Li-Cu-Mg합금에서 0~9% 범위의 stretching이 석출상 및 기계적성질에 미치는 영향을 조사하였다. Stretching을 하였을 경우 δ'(A13Li)석출상의 크기는 변화가 없었으나 T1(Al2CuLi)석출상은 미세하고 균일하게 분포하였으며 입계석출물도 비교적 적게 형성되었다. 또한 변형부위에 분포하는 δ'석출상에 의한 planar slip도 감소되었다. 항복강도는 150˚C에서 120시간 시효처리 하였을때 stretching을 하지 않은 경우 328~342 Mpa에서 6% stretching을 하였을 경우 466~488MPa로 향상되었으며 연신율은 같은 조건에서 각각 9.7~10.4%와 5~5.7%를 나타내었다.

Al-Mg-Cu-Mn계 합금을 가공열처리하고 초소성 특성을 조사한 후 광학 및 전자 현미경을 이용하여 초소성에 영향을 미치는 주요한 인자들을 조사하였다. 균질화 과정에서 제거되지 않은 조대한 2차상들은 그 후의 가공열처리 과정에서도 계속 잔류하여 초소성 변형 중 기공을 유발함으로써ㅓ 초소성 신율을 저하시켰다. 반면에 가공열처리 과정에서 생성된 미세한 석출물은 결정립 성장을 억제하여 조직을 안정화함으로써 초소성 특성을 향상시켰다. 균질화처리 조건은 2차상의 크기과 분포에 큰 영향을 주어 2단계 균질화-공냉처리는 1단계 균질화-노냉처리보다 조대한 2차상의 제거와 미세석출물의 생성에 효과적이었다.

Mg-Zn-Ce계 합금에서 비정질 단상 및 hcp-Mg입자분산형 비정질합금이 20-40%, Zn, 0-10%Ce과 5-20%Zn, 0-5%Ce 의 조성범위에서 각각 생성되었다. 초미세 hcp-Mg입자분산형 Mg85Zn12Ce3비정질합금은 급속응고 또는 급속응고리본의 열처리에 의해 Mg입자의 입경을 4-20nm의 범위로 조절할 수 있었으며, 이 범위에서는 밀착굽힘이 가능할 만큼 충분한 인성을 가지고 있었다. 이 합금의 최대인장강도(σB)와 파단 연신율(εf)은 hcp-Mg입자의 체적분율에 따라서 670-930MPa, 5.2-2.0%의 범위였으며, 최대 비강도(σB밀도 =σs)는 3.6 × 105N · m/kg에 달하였다. 이와 같이 Mg입자분산형 비정질 합금의(σB), (σs)그리고 εf의 최대치가 Mg-Zn-Ce계 비정질합금(690MPa, 2.5 × 105N · m/kg, 2.5%)보다 월등하게 높다는 것은 주목할 만 하다. 복합상 조직이 형성됨으로서 기계적 강도가 증가하는 것은 동일 조성의 비정질상보다 강한 hcp과포화 고용체의 분산강화에 기인하는 것이라고 고찰되었다.

재료의고온소성변형과 수명예측 및 수명향상을 위하여 재료의 변형기구를 규명하는 것이 매우 중요하다. 이를 위하여 전위환모델이 자주 사용되며, 현재 실험적인 결과를 토대로 한 두개의 중요한 전위환모델로서, Orlova등고 Mills등이 제시한 모델들이 있다. 이들은 모두AI-5.5at.%MG을 사용하였으나 상호 상반된 전위환모델을 설명하고 있다. 그러므로 본 연구에서는 상반된 전위환 모델을 확인하기 위하여 AI-5.5at.%MG을 사용하여 573K의 약 30MPa에서 ε=0.03까지 크?시험을 하고, 이러한 크?시험후 이어서 각각 약 15,10 및 oMPa의 응력감소 시험도 수행하였으며, 동시에 응력감소 시험 전과 후의 전위구조를 관찰하여 전위환모델을 고찰하였다.

마이크로웨이브 Mg-Mn훼라이트에서 비자성 이온인 알루미늄으로 Fe 이온을 치환하여 포화자화를 낮출 수 있다. 이것은 마이크로웨이브 훼라이트의 사용 주파수 영역의 확장을 위해 필요하다. 이때 다른 특성의 변화가 수반되는 것은 검토해 봐야 할 점중의 하나이다. 본 연구에서는 MgO: MnO : Fe2O3를 1.0:0.1:0.95몰비로 제조한 마이크로 웨이브 훼라이트[화학식:(MgO)1.0(MnO)0.1(AlxFe1.9-xO2.85]에서 AI을 0.1에서 0.4까지 첨가한 경우의 전기적.자기적 특성을 미세조직과 아울러 조사하였다. 포화자화 값은 첨가량에 따라 감소하였으며 강자성공명 선폭도 마찬가지였다. Hc 값은 첨가량 0.2이상에서 103.48A/m(1.3Oe)이하로 나타났으며 각형비는 모두 우수하였다. 공명자기장은 첨가량에 따라 거의 변화가 없었다. 이상고 같은 실험결과로부터 적절한 조성범위에서 각각의 물성을 조합하여 넓은 범위의 마이크로웨이브 소자에 응용할 수 있는 제반 물성을 얻을 수 있었다.

Li의 양과 Al의 양을 달리한 α(HCP) 단상 및 α(HCP)+β (BCC) 2상 조직인 Mg-Li-Al합금을 시료로 하여 이 합금의 가공성과 시효경화륵성을 조사한 결과 α단상보다는 α+β 2상 조이,α+β 2상조직에서는 Al양이 많을수록 가궁성이 증가하였으며 Mg-8.08Li-4.26Al의 경우 가공한계값은 62%였다. 이와같이 가공성이 증가한 이유는 basal plane뿐만 아니라 pyramidal plane과 prism plane에서도 슬립이 일어났기 때문이다. α단상의 경우 MgLi2 Al(θ)의 석출이 일어나지 않았으나 α+β 2상 조직의 곁우 β상 내에서 θ의 석출에 의한 피크경도같이 나타났으며, 2상 조직의 경우 경도값은 Al양이 많을수록 증가하였는데 이것은 Al양의 증가에 따른 Al Partition에 의한α 상의 강화와 β상에서의 석출물 증가에 의한 것으로 생각된다.