질화물계 개재물을 이용한 후강판의 HAZ인성 향상기술

전문가 제언

○ 강의 용접부는 보통 1400℃ 이상으로 가열되기 때문에 용접열영향부(HAZ: Heat Affected Zone)에서는 결정립의 성장이 일어나 인성이 열화한다. 따라서 선박이나 건축구조물로 사용되는 후강판의 경우 용접구조물의 안전성을 위해서는 용접부의 인성확보가 매우 중요하다. HAZ 인성의 개선방법으로는 강중에 존재하는 비금속개재물을 이용하는 Oxide Metallurgy법이 개발되어 왔다.

○ 비금속개재물로는 산화물(Ti2O3)이나 질화물(TiN, VN 등)이 이용된다. Ti2O3 개재물은 페라이트의 핵생성자리로 작용하여 입내에 침상페라이트(IGF)를 생성시켜 HAZ 인성을 향상시킨다. 이에 대하여 질화물(TiN, AlN, VN), 황화물(Ca계, REM계), 붕화물(BN) 등의 개재물은 오스테나이트의 결정립성장을 억제함으로써 IGF의 형성과 페라이트의 미세화에 기여한다.

○ TiN은 오스테나이트의 결정립성장에 대한 피닝효과(pinning effect)와 IGF 생성의 양면에서 기여한다. Ti는 탈산제로도 유효하며 제강과정에서는 질소가 불가피하게 강중에 용해되므로 HAZ 인성의 향상에 TiN은 가장 많이 이용된다. POSCO에서도 차세대 고성능 구조용 강 연구개발 사업(HIPERS-21)에서 와 의 농도를 제어하여 고온에서 열적으로 안정한 의 형성기술을 개발하여 이 기술을 8000TEU 이상의 대형선박용 후강판의 제조에 적용하고 있다.

○ HIPERS-21에서는 IGF의 핵생성자리로 이용하여 HAZ 인성을 향상시키는 기술이 한국과학기술연구원(KIST)에 의하여 개발되었다. Ti2O3와 은 제강과 응고과정에서 공존이 가능하므로 TiN에 의한 립의 성장억제와 Ti2O3에 의한 IGF의 생성효과를 동시에 활용하면 보다 우수한 HAZ 인성의 확보가 가능하다. 다만 이를 위해서는 강중에 공존하는 [], [] 및 []의 열역학적 평형관계를 활용하는 정밀한 농도제어기술이 요구된다.

저자

Kenji Oi

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2009

권(호)

14(8)

잡지명

ふぇらむ

과학기술
표준분류

재료

페이지

524~529

분석자

심*동

분석물

• 질화물계 개재물을 이용한 후강판의 HAZ 인성 향상기술.pdf [204,809 byte]

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