5%Mn강의 초미세 헤테로조직을 이용한 고강도·고연성·고인성 특성의 개발

전문가 제언

○ 상반되는 특성인 강도와 연성을 높은 수준으로 유지하기 위한 합금설계와 조직제어 기술이 다양하게 개발되어 TS(인장강도)×TE(연신율)의 값이 20,000[MPa%]을 넘는 실용강도 출현하고 있다. 강도-연성의 밸런스가 우수한 실용강에는 페라이트와 마르텐사이트의 2상 조직강(DP강), IF(Interstial-Free)강 등이 있으며 TS×TE의 값은 약 15,000[MPa%]수준이다. TS가 1000MPa를 초과하면서 TS×TE가 20,000[MPa%] 이상인 초고강도강에는 TRIP강과 TWIP강이 있다.

○ 준안정 오스테나이트가 마르텐사이트로 변태할 때 나타나는 변태유기소성 현상을 이용하는 TRIP(Transformation Induced Plasticity)강은 가공경화지수가 높고 변형 시에 네킹(necking)저항이 증가하므로 매우 높은 연성을 나타낸다. 조직은 페라이트+베이나이트+잔류오스테나이트의 복합상이며 Mn, Si 등과 같은 오스테나이트 강화원소가 첨가된다. 본 분석물에서 소개하고 있는 0.1%C-5%Mn강이 1200MPa이상의 높은 강도와 25% 이상의 연신율을 갖는 것도 TRIP현상에 의한 가공경화능의 향상을 이용하기 때문에 가능하다.

○ 고Mn강에서 특징적으로 나타나는 쌍정형 마르텐사이트 변태를 이용하는 TWIP(Twinning Induced Plasticity)강은 TS×TE가 60,000[MPa%] 수준도 가능하며 현재 18~25%Mn강이 보고되고 있다. 높은 Mn함량은 제조원가의 증가 뿐만 아니라 고Mn강의 제강문제, 열간압연 후 상온에서 오스테나이트 단상을 유지하는 문제 등 제조공정에 어려움이 많아 아직 실용화되지 못하고 있다. 그러나 차세대 자동차용 강판으로 유망시 되어 Mn함량을 감소시키는 방향으로 합금개발이 이루어지고 있다.

○ 국내의 철강회사와 연구기관에서도 TRIP강과 TWIP강을 위시한 고강도, 고연성 강재에 대한 연구가 활발하다. TRIP강은 이미 POSCO에서 실용강으로 생산되고 있고 TWIP강은 1990년대 초부터 연구되어 시험생산 단계까지 이르고 있다. 자동차용 강재는 경량화와 충돌안전성의 관점에서 결정립 미세화, 복합상 조직제어, 합금설계 기술을 더욱 고도화함으로써 실용강의 TS×TE수준은 머지않아 30,000[MPa%]에 달할 것이다.

저자

Shiro Torizuka

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2012

권(호)

17(12)

잡지명

ふえらむ

과학기술
표준분류

재료

페이지

852~857

분석자

심*동

분석물

• 5퍼센트 Mn강의 초미세 헤테로조직을 이용한 고강도·고연성·고인성 특성의 개발.pdf [359,696 byte]

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