화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2017년 봄 (05/17 ~ 05/19, 목포 현대호텔)
권호 23권 1호
발표분야 D. 구조 재료 분과
제목 상태도에 의한 Zn-Mg계 합금의 산화막 형성 예측 및 이에 대한 실험적 검증
초록 아연 자원의 고갈에 대한 문제가 대두되면서 용융아연도금 공정 시 도금부착량을 감소시키고 내식성을 향상시키기 위해 Mg 첨가가 고려되어왔다. 용융아연 도금욕에 Mg을 첨가하면 조직을 미세화시키고 MgZn2 및 Mg2Zn11와 같은 금속간화합물들이 형성되어 철에 대한 희생방식능이 상승한다. 그러나 Mg은 Zn에 비해 가볍고 높은 산화성을 지니기 때문에 용융과정 중에 다량의 Mg이 도금욕 표면에 집중되어 산화반응을 일으켜 드로스를 발생시킨다. 이는 도금과정 중 도금욕 내에 침지된 강재에 부착되어 도금층의 결함으로 작용한다. 한편, Mg과 같은 알칼리 토 금속의 하나로 Ca의 첨가는 Mg의 산화를 해결할 수 있다. Mg만큼 산화성이 강한 Ca은 산화 분위기에서 Mg과 함께 우선적으로 산화되어 산화층을 형성한다. 기존의 연구보고에 따르면 Ca은 Mg과의 거의 동시적인 산화에 의해 치밀한 MgO/CaO 복합산화층을 형성시켜 Mg의 산화를 억제한다고 한다. 하지만 합금 상태에서의 산화반응에 대해서 각 구성원소들의 표면활성으로 해석하는 것에는 한계가 있다. 본 연구에서는 Factsage를 이용하여 Zn-Mg 및 Zn-Mg-Ca 합금계에 대한 산소분압 상태도를 계산하고 각각에 대해 산화층 생성을 예측, 실험적으로 검증하는 것을 목적으로 하였다.
저자 하성호1, 김남석2, 윤영옥1, 김봉환1, 임현규1, 김세광1
소속 1한국생산기술(연), 2인하대
키워드 Zn-Mg system; Ca; Phase diagram; Oxygen partial pressure
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