Effects of Microstructure and Plate Orientation on the Acoustic Emission Behavior of an Al-Li 8090 Alloy

Al-Li 8090 합금의 미세조직과 이방성에 따른 음향방출 거동

A study has been made to investigate the acoustic emission(AE) behavior during the tensile and fracture tests of an Al-Li 8090 alloy, and to correlate it with the deformation mechanisms as a function of microstructure and plate orientation. Mechanical tests and AE measurements were conducted on the specimens with different microstructures (the ${\delta}'$ phase dominant microstructure and the $S'+{\delta}'$ microstructure) and with different orientations (L and ST). In the ${\delta}'$ structure, continuous emissions were produced in both the L and ST oriented specimens, while only the burst emissions were observed to occur in the $S'+{\delta}'$ structure. It was inferred from the above results that continuous type emissions were mainly attributed to the shearing of coherent ${\delta}'$ precipitates in the ${\delta}'$ structure, while the burst type emissions were produced due to the shearing or microcracking of incoherent S' phase in the $S'+{\delta}'$ structure. As to the effect of plate orientation, the ST oriented specimens showed more burst emissions than the LT oriented ones. A large number of burst emissions produced in the ST specimen were presumably due to the rapid crack propagation along the intergranular boundary located parallel to the crack propagation direction.

Al-Li 8090 합금을 재료로 인장과 파괴 시험 중의 음향방출 거동을 조사하여, 미세조직과 방향성에 따른 변형 기구를 규명해 보고자 하였다. 이것을 위해 시편은 미세조직(${\delta}'$상이 지배적인 조직과 $S'+{\delta}'$조직)과 방향성(L방향과 ST방향)에 따라 제조하였으며, 인장과 파괴 시험을 수행하면서 음향방출 거동을 관찰하였고, 이를 투과 및 주사 전자 현미경의 결과와 비교하여 전위의 미세기구에 관하여 고찰해 보았다. ${\delta}'$ 조직에서는 L방향과 ST방향의 시편 모두에서 낮은 RMS의 연속형 방출 신호가 나타났고, $S'+{\delta}'$조직아서는 돌발형 방출 신호들만이 관찰되었다. 여러 연구 결과를 통해 ${\delta}'$조직에서의 연속형 형태의 음향방출은 주로 정합인 ${\delta}'$상의 전단에 기인한 것인 반면, $S'+{\delta}'$조직에서의 돌발형 형태의 음향방출은 부정합 ${\delta}'$상의 전단 또는 microcracking때문인 것으로 추론할 수 있었다. 시편의 방향성에 관해서는, ST방향의 시편들의 경우 LT 방향의 시편들보다 많은 돌발형 신호들을 보였다. ST방향 시편들에서 나타나는 이러한 돌발형 신호들은 주로 균열 전파 방향에 평행하게 놓여져 있는 입계를 따라, 급격하게 진행되는 균열 전파에 의해서 나타나는 것으로 보인다.