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주철 용탕에서 붕소의 무해화와 제거기술

전문가 제언: ○ 철강업체에서 자동차용 강판 생산량이 50%를 넘기면서 강판에 함유된 여러 가지 원소가 주조 업체에 중대한 문제가 되었다. 예를 들면 붕소에 의한 펄라이트계 구상흑연주철의 경도 저하문제는 2000년경부터 그 증후가 나타나 2005년경부터는 상태가 좋지 않게 빈도가 증가하고 있다.

○ 340~790MPa의 고장력 강판을 프레스성형할 떼에는 성형성이 중요하므로 기지를 페라이트로 하여 결정입계를 베이나이트나 말텐사이트로 만들거나 기지자체를 베이나이트 및 말텐사이트 조직으로 만들기도 한다. 특히 붕소에는 결정입계에 편석하는 P에 의한 연신율 저하를 방지하는 경향이 있어 최근에는 철강 재료에 첨가하게 된다.

○ 그러나 붕소의 오염으로 주조공장에서는 구상흑연주철이나 대형주물에서 불스아이 조직의 발생과 페라이트화로 경도가 낮아지는 경향이 발생하기도 한다.

○ 우리나라의 주조업계에서는 주로 강 고철을 많이 사용하여 조업을 하고 있으나 아직까지는 붕소의 오염이 심각하지 않으며, 연신율을 높여 충격값을 높이기 위한 FCD400과 FCD450급의 구상흑연주철의 생산이 주류를 이루고 있다. 그러나 강 고철에서 혼입되는 Mn과 Sn 등의 영향으로 조직의 일부가 펄라이트화하여 문제가 되기도 한다.

○ 반대로 자동차의 엔진 주물이나 냉장고용 컴프레서 부품 등은 펄라이트를 강화하기 위해 적당양의 Sn을 첨가하여 조업하기도 한다. 이와 같이 주물에서 붕소와 Sn의 관계를 잘 알면 조업에 대단히 유리하다고 생각된다.

○ 그런 의미에서 이 자료는 주조분야에 종사하는 분들에게 단순한 붕소의 무해화와 제거 방법만으로 응용될 것이 아니라 기지 조직의 펄라이트화와 페라이트화에 대한 조절정보를 제공하고 있다고 생각되어 일독을 권하는 바이다.

저자: Toshitake Kanno, Ilgoo Kang
자료유형: 학술정보