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SAE 8620강의 오스테나이트 결정립성장에 미치는 Nb 미량첨가의 영향

전문가 제언: ○ 결정립 미세화는 철강재료의 강도와 인성을 향상시키는 중요한 수단의 하나이며 그 원리는 탄화물이나 질화물과 같은 석출물을 생성시키고 이들 석출물에 의한 피닝효과(Pinning effect)로 결정립의 성장을 억제시키는 것으로서 여기에는 탄화물이나 질화물을 용이하게 생성시키는 Ti, Nb, V, Al등이 미량첨가(Microalloying)원소로 많이 사용된다.

○ 이와 같은 미량첨가원소를 이용하는 결정립 미세화 연구는 이전부터 많이 수행되어 왔으나 그 대부분은 주로 열처리 과정에서 Austenite변태에 의한 Bainite나 또는 Ferrite의 미세화에 관한 것으로서 950℃이상의 오스테나이트 영역에서 일어나는 결정립 미세화에 관한 연구는 많지 않다.

○ 본 연구는 자동차 기어용으로 사용되는 SAE 4620강에서 침탄시간을 높이는 경우에 일어나는 결정립 조대화 문제를 해결하는 방안으로서 Ti와 Nb를 미량 첨가한 합금을 설계하여 결정립의 성장을 억제하는 탄화물의 석출조건을 조사한 것으로 학술적, 기술적 양면에서 흥미 있는 연구이다.

○ 합금설계에서 열역학 계산에 기초하여 Ti와 Nb의 조성을 결정한 수법이 돋보이며 특히 제어압연과 같은 가공열처리 조건과 연계하여 합금조성과 침탄조건이 석출물의 성상과 결정립 성장거동에 미치는 영향에 관한 많은 데이터를 제시하고 있어 실용적 관점에서도 유용성이 높을 것으로 평가된다.

○ 다만 본 연구에서는 석출물의 거동에 큰 영향을 미치는 탄소농도를 0.2%로 고정하고 있어 실용적 응용을 위하여서는 NbC의 석출거동에 미치는 탄소함량의 영향, 침탄후의 냉각조건의 영향, 침탄조작시의 재현성 등에 관한 연구가 이루어져야 할 것이다.

저자: K. A. ALOGAB, D. K. MATLOCK, J. G. SPEER, H. J. KLEEBE
자료유형: 학술정보