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제조성이 우수한 쾌삭강

전문가 제언: ○ 기계가공성이 좋도록 특성이 조정된 강을 쾌삭강이라 부르며 절삭가공에 의하여 제조되는 소형부품, 예를 들면 정밀유압부품, 자동차의 브레이크 부품, 전기기기부품 등과 같이 기계적 강도보다는 생산성을 중시하는 부품의 제조에는 쾌삭강이 주로 사용된다.

○ 강의 기계가공성 향상에는 종래부터 Pb, S, Ca 등을 첨가한 쾌삭강이 개발되어 사용되고 있는데 Pb는 인체에 유해한 중금속으로 사용이 기피되고 있으며, S첨가강은 각국에서 공업규격으로 규정되어 많이 사용되고 있으나 내식성에 문제가 있으며, Ca는 융점이 낮은 활성금속이므로 Ca탈산에 의한 복합산화물의 성분제어가 어렵다.

○ Pb함유 쾌삭강에 대체하여 개발된 강재로 Pb보다도 융점이 낮은 Bi쾌삭강이 출현하고 있으나 액상 Bi는 Pb에 비하여 표면장력이 낮아 젖음성(wettability)이 좋기 때문에 결정립계에 침투하여 입계취화를 일으키므로 열간압연성이 저하하는 문제가 있다.

○ 오스테나이트계 스테인리스강의 경우에는 가공경화가 일어나기 쉽기 때문에 절삭한 표면부근에서 가공경화에 의하여 기계가공성이 저하하므로 기계가공성 향상원소로서 Se나 Te와 같은 칼코겐원소와 S를 복합적으로 첨가한 강(SUS303Se)이 규격화 되어 실용되고 있으며 Ti탄황화물을 이용하는 쾌삭성 스테인리스강도 개발되고 있다.

○ 본 발명에서는 MnS 개재물과 BN석출물의 동시 활용과 Te, Bi, Pb, Sn, Zn 등의 선택 첨가로 기계가공성의 개선 효과는 매우 크고, 특히 표면조도가 양호하고 절삭편의 처리성이 우수한 점은 절삭가공의 자동화 효율을 높이는 효과도 있을 것이다. 그러나 여기에서도 S의 양이 0.3~0.6%로 높아 내식성 문제가 실용범위를 제약하는 요인이 될 것이다.

○ 강재특성의 저하나 인체에 유해한 S, Pb, Bi 등의 원소를 사용하지 않고 기계가공성을 향상시키는 방법으로는 Ca, Ti 등에 의한 탈산생성물의 활용과 B, V, W 등에 의한 탄질화물의 활용이 유망할 것으로 사료된다.

저자: NIPPON STEEL CORPORATION
자료유형: 특허정보