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베이나이트.마르텐사이트 조직을 활용한 자동차용 강판의 개발사례와 과제

전문가 제언: ○ 자동차용?강판은?고급강의?대명사로?인식되고?있다. 이러한 배경에는 용강의 고청정화 정련기술, 가공열처리 압연기술, 조직 제어기술의 진보에 힘입어 보통강?수준의?저합금?성분으로도?고강도,?고인성,?고성형성?등 기계적?특성이?우수하고?표면품질,?치수정밀도,?강판형상?등에 관한 엄격한 품질기준에 대응하고 있기 때문이다.

○ 특히?최근의?자동차용?강재는?충돌안전성과?연비향상을?위한?경량화의 관점에서?고강도화가?더욱?추구되어?차체용에는?인장강도가?590MPa급 이상인?고강도?강판의?사용이?증가하고?있으며?보강제나?골격재에는 980MPa를?초월하는?초고강도강의?사용도?가능하게?되었다.

○ 잔류오스테나이트의 가공유기 마르텐사이트 변태를 이용하는?TRIP강은 충돌안전성을?목적으로?개발된?대표적인?고강도강으로서 연신율도 우수한 것이 특징이다.?TRIP강에는 베이나이트 조직을 적극적으로 이용하는 TRIP형?베이니틱?페라이트강(TBF강)을 비롯하여 TRIP형 마르텐사이트강(TAM강)이?있으며 TBF강의?강도는 1000~2000MPa에?달한다.

○ TRIP강에서는 상온에서 잔류오스테나이트가 안정하게 존재해야 하므로 오스테나이트 안정화 원소를 첨가하지 않는 저합금강에서는 탄화물의 석출을 억제하고 베이니틱 페라이트(bainitic ferrite)를 석출시켜 미변태 오스테나이트에 C를 농화시킴으로써 잔류 오스테나이트를 확보하고 있다. 따라서 TRIP강의 제조에는 C가 미변태 오스테나이트에 다량으로 고용할 수 있도록 철탄화물의 석출을 효과적으로 억제하는 것이 중요한 관건이다.

○ 베이나이트 변태 시에 철탄화물의 석출조건을 예측하는 변태모델이 제시되고 있으나 미량으로 첨가되는 Ti, Nb, Mo 등과 같은 탄화물 형성원소가 공존하는 경우에는 예측이 곤란하며 현재 TRIP강의 제조에 첨가되는 Si나 Al이 철탄화물의 석출에 미치는 영향도 정량적으로 파악하기가 곤란하다. TRIP강의 제조조건을 최적화하기 위하여서는 철탄화물의 석출거동을 정확하게 예측할 수 있는 변태모델의 개발이 필요하다.

저자: Naoki Yoshinaga
자료유형: 학술정보