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Cu를 함유한 페라이트강의 시효처리에 따른 인장 특성

전문가 제언: ○ 2%Cu, 0.007%C 페라이트강은 일종의 고장력 저탄소강종에 속하고 순철에 가까운 연질로서, 이 재료의 열처리와 시효처리에 따르는 항복강도, 인장강도, 연신율, 경도 등의 변화에 관하여 분석하였다.

○ 종래의 HSLA 고장력 저합금강은 주로 제어압연에 의한 결정립 미세화 효과와 석출 경화효과로 강을 강화시켜서 제어압연공정의 영향을 많이 받는다. 이에 따라 제어압연 설비투자가 소요되고 가열, 압연 완료온도와 같은 공정을 엄격히 관리해야하는 등 공정변수의 편차가 크다.

○ 2%Cu 페라이트강은 용체화 및 시효경화에 의해 강화되는데 1,000℃에서 30분 동안 용체화처리하여 Cu를 고용시킨 후 600℃에서 시효처리 하여 페라이트 기지 중에 미세한 Cu 입자를 석출시켜 고강도 및 높은 연신율을 얻는다. 이는 기존의 담금질 및 뜨임 열처리와 유사한 공정으로 공정관리가 용이하고 대단위 설비 투자를 필요하지 않는 이점이 있으며 용체화와 시효경화를 단시간에 처리할 수 있는 특징이 있다.

○ 본 재료의 특성을 HSLA 강과 비교하면 0.2~0.25%C, {0.2%Cu(ASTM A572)} 강의 항복강도는 290~450MPa이며, Cu를 0.7% 첨가하고 510℃~607℃에서 시효처리했을 때의 인장강도는 540MPa, 항복강도는 485MPa, 연신율은 20%이다. 반면 본시험의 재료는 1,000℃에서 용체화처리하고 600℃에서 200초 동안 시효 처리해서 인장강도 740MPa, 항복강도 650MPa, 연신율이 30% 이상의 우수성을 보였다.

○ 2%Cu 함유 페라이트강의 용도는 HSLA 강의 용도와 같이 자동차, 탱크, 압력용기, 내후성 구조물, 레일, 기타 특수 용도에 사용될 수 있다고 생각된다.

저자: T.Tsuchiyama, T.hosoda, T.Onoue, T.Kitaura, M.Murakami, S.Takaki
자료유형: 학술정보