본 연구는 고속 압출된 Mg–5Bi–3Al (BA53, wt.%) 합금에 미량 Zn를 첨가했을 때, 미세조직, 인장 특성 및 석출 거동에 미치는 영향을 조사하였다. 해당 합금은 우수한 압출성 및 높은 강도를 보이지만, 낮은 연신율과 피크 경도를 달성하기까지의 장시간의 인공시효가 상용화를 제한한다. 이러한 한계를 해결하기 위해 강도를 저해하지 않으면서 연신율을 향상시키고 피크-시효 시간을 감소시키기 위해 BA53 합금에 0.5 wt.% Zn를 첨가하였다. 이후 BA53 및 Mg–5Bi–3Al–0.5Zn (BAZ530) 합금은 400 °C에서 다이-출구 속도 40 m/min로 압출하였다. 미세조직 분석 결과, 미량 Zn 첨가는 결정립 크기나 Mg 3 Bi 2 입자 분포에 미치는 영향이 미미하였으나, 고속 압출 합금의 최대 텍스처 강도를 감소시켰다. BAZ530 합금은 비기저면 슬립(non-basal slip) 계의 활성화에 주로 기인하여, BA53 합금에 비해 인장 연신율이 38% 증가하였고 인장 항복강도는 감소하지 않았다. 또한 Zn 첨가는 연성 향상뿐 아니라, 180 °C에서 BA53 합금의 128 h였던 피크-시효 시간을 16 h로 유의하게 감소시켜 8배 감소를 보였으며, 이와 동시에 유사한 피크 경도 값을 달성하였다. 이러한 가속 효과는 Mg 3 Bi 2 상에서 Bi 원자가 Zn 원자로 치환되어 형성 엔탈피가 낮아지고 핵생성 속도가 증가하기 때문으로 설명된다. 종합하면, 본 연구 결과는 미량 Zn 첨가가 고합금화된 Mg–Bi–Al 합금에서 인장 연신율을 효과적으로 향상시키고 석출을 가속함을 보여준다.

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