FIB-TEM에 의한 입내 페라이트 변태기구의 해석

전문가 제언

○ 선박건조나 건축구조물의 경우와 같이 용접이 불가피한 후강판의 경우에는 안전성의 관점에서 용접열 영향부(HAZ : Heat Affected Zone)의 인성확보가 매우 중요하다. HAZ부의 인성향상 대책으로는 Ti2O3와 같은 산화물을 중심으로 하는 비금속 개재물을 이용하여 입내페라이트(IGF)를 생성시키는 oxide metallurgy기술이 이용되고 있다.

○ IGF조직은 침상 페라이트(acicular ferrite)가 개재물을 중심으로 방사상으로 성장하여 이웃하는 개재물에서 성장한 침상결정들과 치밀하게 교차하여 형성된 조직이므로 인성이 매우 우수하다. IGF의 핵생성에 유효한 개재물로는 산화물계(Ti2O3, Al2O3), 질화물계(TiN, VN), 황화물계(MnS, Ca(O, S)), 복합개재물계 등 여러 가지가 보고되고 있다.

○ IGF의 생성에는 개재물 주위에 형성되는 Mn결핍층이 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있으나 그 생성기구에 대해서는 아직 불명한 점이 많다. 그 이유는 핵생성 자리로 작용하는 개재물의 수가 매우 적고 개재물을 함유하는 박편시료(replica)의 제조가 곤란하여 기구해명에 필수적인 TEM관찰이 어렵기 때문이다. 이러한 문제점의 해결수단으로서 집속이온빔(FIB : Focused Ion Beam)장치가 이용된다.

○ FIB장치는 반도체의 초정밀가공에 이용되고 있으나 시료표면에 평행하게 이온빔을 조사하므로 금속상과 개재물상의 두께가 균일한 박편가공이 가능하여 TEM관찰용 시료의 제조에도 이용할 수 있다. 또 FIB장치에 이용되는 Ga이온빔을 시료에 조사할 때 발생하는 2차전자의 분포를 해석함으로써 시료표면의 현미경상(Scanning Ion Microscopy)을 관찰할 수 있다.

○ 국내의 반도체 산업에서도 FIB기술이 초정밀가공과 결함해석에 이용되고 있으며 연구기관에서는 박막형성 연구에 이용되고 있다. FIB장치를 금속의 상변태나 조직해석에 이용한 국내의 연구사례는 보고되지 않고 있으나 앞으로 FIB장치는 재료연구 분야에서 TEM관찰용 시료의 제조뿐만 아니라 상변태의 기구해명에 유용한 도구로 활용될 것이다.

저자

Senichi Shigeru

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2010

권(호)

15(2)

잡지명

ふぇらむ

과학기술
표준분류

재료

페이지

74~79

분석자

심*동

분석물

• FIB-TEM에 의한 입내 페라이트 변태기구의 해석.pdf [368,607 byte]

이미지변환중입니다.