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래스 마르텐사이트와 상부 베이나이트의 조직특성과 평가

전문가 제언: ○ 합금원소의 첨가 없이 철강 재료의 고강도화와 고인성화를 달성하는 수단은 ①결정립을 미세화 하는 방법과 ②경질상인 마르텐사이트 조직과 베이나이트 조직을 이용하는 방법의 두 방향에서 전개되고 있다. 예를 들면 결정립 미세화를 위한 TMCP 압연법, 베이나이트 생성을 위한 오스포밍법, 소성유기 변태를 이용하는 TRIP강 제조법 등이 바로 그것이며 현장기술로도 이미 실용되고 있는 방법들이다.

○ 철강 재료의 수요환경은 자동차의 경량화, 대형선박의 충돌안전성, 토목건축 구조물의 내구성 등의 측면에서 더욱 고강도화가 추구되고 있다. 이에 따라 최근의 연구동향은 종래 기술의 연장선에서 초강가공에 의한 서브미크론 수준의 초미세립화 연구와 고도의 조직해석기법을 활용하는 마르텐사이트와 베이나이트의 변태제어 연구에 집중되고 있다.

○ 특히 경질상인 마르텐사이트와 베이나이트 조직은 결정학적으로 유사한 특징을 갖는 래스집단으로, 한 개의 오스테나이트 결정립으로부터 가장 조밀한 결정면이 서로 평행관계를 갖는 파켓(packet)이라고 하는 래스집단으로 분할되고 파켓은 다시 등가의 결정방위를 갖는 불록(block)이라고 하는 래스집단으로 분할된다.

○ 최소의 조직단위인 불록과 불록사이의 계면에서는 균열의 전파가 차단되므로 불록을 미세하게 형성시키면 강도와 인성을 동시에 향상시킬 수 있는 것이 래스 마르텐사이트 조직이 갖는 최대의 장점이다. 불록을 미세화 하는 방법으로는 ①모상인 오스테나이트의 미세화 ②급랭에 의한 파켓 사이즈의 미세화 ③부분적인 베이나이트 형성에 의한 마르텐사이트 분할 등의 방법이 있다.

○ 차세대 철강 재료에 있어서도 그 개발방향은 구조재료로써의 특성을 최대로 발휘하는 고강도화와 고인성화가 될 것이며, 이를 위하여 마르텐사이트와 베이나이트 조직의 효율적 이용은 필연적인 과제가 될 것이다. 그러나 마르텐사이트와 베이나이트의 핵생성과 성장을 포함하는 상변태기구에 대하여는 아직 규명되어야 할 점이 많으므로 최신의 조직해석기법을 활용하는 기초연구가 요구된다.

저자: Shigekazu Morito
자료유형: 학술정보