In order to develop the semi-solid forming technology for magnesium alloy the rheological and thixotropic behavior of Mg alloy slurry with varying shear rates and cooling rates was investigated and simulated with considering the viscosity based on microstructures and processing variables. The viscosity of slurry of Mg alloy (AZ91D) in semi-solid region was exponentially increased with a solid fraction, and was decreased with increasing a shear rate. In order to analyze precisely the rheological behavior, the ANYCAST program modified with the Carreau model and the different heat transfer coefficient between the cast and mold was used to simulate the flow behavior of Mg semi-solid slurry during the injection into a casting mold in a high pressure diecasting machine. The simulated rheological behavior of Mg alloy slurry was matched well with the experimental results.
본 연구에서는 Mg합금의 반응고성형 공정기술을 개발하기 위하여 여러 가지 전단속도와 냉각속도에 따른 Mg합금의 점도와 딕소트러픽 거동을 분석하였으며, 이를 전산모사연구와 비교 검토하였다. 전산모사연구에서는 미세조직과 공정변수를 고려한 반응고 슬러리의 유변학적 거동을 분석하였다. 반응고 온도영역에서의 Mg합금(AZ91D) 슬러리의 점도는 고상율에 따라 지수함수적으로 증가하였으며, 전단속도가 증가하면 감소하는 경향을 나타났다. Mg합금 슬러리의 유변학적 거동을 정확하게 분석하기 위하여 Carreau 모델을 사용하여 ANYCAST 프로그램에서 고압다이캐스팅용 금형으로의 Mg합금 반응고 슬러리의 충진거동을 모사하였다. 전산모사된 결과는 동일한 조건에서의 실제 실험결과와 잘 일치하였다.