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○ PEO(Plasma Electrolytic Oxidation)법은 양극산화에 기초하는 금속의 표면처리법으로서 고전압에서 스파크방전과 절연파괴를 수반하는 마이크로아크를 이용하므로 일명 MAO(Micro-Arc Oxidation)법으로 불리기도 한다. 이 방법은 약알칼리성 전해액에서 두꺼운 피막의 형성이 가능하고 친환경적이라는 장점 때문에 Al, Mg, Ti 등의 하드코팅에 실용되고 있다. 그러나 스파크방전으로 인하여 표면층에 다공성 피막이 형성되므로 봉공처리(sealing)가 필요하다는 단점이 있다.


○ PEO법을 Mg합금에 적용하는 경우에 나타나는 또 하나의 단점은 피로강도를 저하시킨다는 점이다. 특히 Mg합금의 압출가공은 가공경화를 유발하여 금속의 화학적 활성을 증대시키므로 다이캐스팅에 비하여 부식피로에 민감하다는 보고도 있다. Mg합금의 부식피로에 대해서는 합금조성, 부식조건, 소성변형 등 여러 가지 요인에 대한 연구가 있었지만 명확한 결론에는 이르지 못하고 있다. Mg합금에 대한 PEO 적용을 위해서는 부식피로의 개선대책이 필요한 실정이다.


○ 본 연구에서는 PEO피막을 형성한 AZ61 합금의 균열의 생성과 피로특성을 파면분석을 통하여 상세히 조사하고 있다. PEO처리에 의한 피로강도의 저하는 피막층의 균열에 의한 응력집중, 피막 계면의 거칠기, Al-Mn입자 주위와 피막 하부의 부식 등이 복합적으로 작용하는 것으로 분석되고 있다. 산화피막이 두꺼울수록 피로수명이 단축되며 표면 페인팅은 부식액의 통과를 차단하여 피로수명의 감소를 방지한다는 보고도 있다. PEO피막의 두께 제어와 표면기공의 봉공처리 효과에 대한 연구가 요구된다.


○ 국내에서는 Mg의 표면처리법으로 PEO법에 대한 연구개발이 한양대, RIST, 몇몇 기업체 등에서 활발히 추진되어 논문과 특허기술이 발표되고 있으나, PEO처리와 관련하여 피로특성을 연구한 사례는 아직 없다. PEO코팅은 Mg합금의 내식성 향상에 가장 유력한 표면처리법이지만 이의 적용을 위해서는 피로강도의 저하를 방지할 수 있는 연구가 요구된다. 


AZ61 합금의 피로특성에 미치는 플라스마 전해산화 코팅의 영향.pdf




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