질소함유 Fe-18Cr-10Mn 오스테나이트 스테인리스강 HAZ의 고온 연성

전문가 제언

○ 고가의 스테인리스강의 Ni 대신 질소사용으로 환경오염 문제방지와 저렴하면서도 우수한 기계적 성질과 내식성을 갖는 첨단합금인 질소함유 오스테나이트 스테인리스강(HNS)이 일부 실용화되고 있다. 이 특수강에 관한 그 동안의 연구결과를 요약하면, 질소가 오스테나이트강의 입계를 강화한다는 연구, 항복강도 증대에 가장 효과가 있다는 연구 및 HNS의 적층결함에너지를 증가시켜서 피로줄무늬 간격을 감소시켜서 고주기 피로강도를 증대시킨다는 등의 여러 연구보고가 있다.

 

○ 이렇게 탁월한 물리적 및 전기화학적 특성이 있지만 용접열영향부(HAZ)에 취약한 조직이 형성되어 구조물의 파손에 결정적 영향을 주기 때문에 HNS의 용접성의 평가가 중요하다. 일반적으로 고온연성이 HAZ의 고온 균열감수성을 결정하는 것으로 알려지고 있으나 HNS의 고온연성에 관한 연구는 많지 않다.

 

○ Fe-18Cr-10Mn-N 오스테나이트 스테인리스강에 질소함량 증가에 따른 용접열영향부(HAZ)의 고온연성거동과 관련하여 Gleeble 재현시험기를 이용한 열간 인장시험의 결과를 보면 -페라이트와 입계의 Cr2N입자가 HAZ의 고온연성을 저하시키며 특히 -페라이트의 함량증가에 따라 저하정도가 더 크다.

 

○ Gleeble 재현시험기는 금속재료의 고온물성치 측정장비로 시험온도, 변형률 및 부하능력을 자유롭게 조절할 수 있고 시험편의 국부가열에 의한 시험을 할 수 있다. 이 Gleeble 장치는 금속재료의 다양한 가공이력을 재현할 수 있는 동적 시험기기로 고온인장 압축시험은 물론 각종 열처리 및 금속조직학적 시험 등 다목적 기계적 성능시험이 가능하다.

 

○ 국내？외 연구현황을 보면 1980년대 부터 미국, 독일 및 일본에서 질소함유 스테인리스강의 연구가 시작되었는데 최근 2000년대를 전후하여 뒤늦게 중국에서 활발히 연구가 진행되고 있다. 우리나라도 중국과 유사하게 연구를 시작하고 있는 바 RIST, 재료연구소, 두산중공업, 창원대학교 및 경상대학교에서 기계적 특성과 부식 특성 연구를 착실히 수행하고 있다.

저자

JOONOH MOON, TAE-HO LEE, and HYUN-UK HONG

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

46()

잡지명

Metallurgical And Materials Transactions, A

과학기술
표준분류

재료

페이지

1437~1442

분석자

남*우

분석물

• 질소함유 Fe-18Cr-10Mn 오스테나이트 스테인리스강 HAZ의 고온 연성.pdf [307,415 byte]

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