오스테나이트계 스테인리스강의 응고균열 감수성에 미치는 질소의 영향

전문가 제언

   ○ 용접부의 응고균열감수성은 바레스트레인트(Varestraint) 시험이 현재 가장 범용적으로 이용되고 있는데, 본 연구에서는 바레스트레인트 시험에 의해 오스테나이트계 스테인리스강 STS316L 및 STS310S에 미치는 질소의 영향을 정량적으로 평가함과 동시에 응고균열감수성에 미치는 질소의 효과를 이론적 검토(컴퓨터 시뮬레이션)에 의해 규명하였다.

 

   ○ 질소는 오스테나이트 안정화 원소이기 때문에 고온에서 δ-페라이트의 형성을 억제시키고 저온에서 마르텐사이트 변태를 억제시키는 효과가 있다. 또한 질소는 중고온에서 탄소보다 고용도가 크기 때문에 석출물의 생성을 감소시켜 탄화물의 생성과 성장을 지연시켜 예민화 현상을 억제하는 효과가 있다. 질소는 오랜 연구를 통하여 내식성을 향상시키는 것으로 되어 있으나 응력부식균열성에는 나쁜 영향이 있다는 보고도 있어, 스테인리스강에 있어서 질소함량을 최적의 범위로 규제하는 것은 현재에도 어려운 과제로 남아 있다.

 

   ○ 스테인리스강에 있어서 질소가 응고균열감수성에 미치는 영향은 연구자에 따라 다소 차이가 있으며 용접부가 2상 조직인 경우에 질소함량 증가에 따른 균열감수성의 증가가 무시할 정도로 미미하나, 완전 오스테나이트 조직인 경우에는 오히려 균열감수성을 저하시킨다고 보고되고 있다. 이처럼 스테인리스강 용접성에 미치는 질소의 영향은 합금성분계, 질소함량에 따라 달라지며, 다른 합금원소와의 상승작용에 의해 질소의 거동이 다르게 나타날 수 있으므로 다양한 정보수집이 필요하다.

 

   ○ 오스테나이트계 스테인리스강은 뛰어난 내식성을 인하여 선박, LNG선 화물창, 담수화 설비, 해양구조물 등의 제조에 많이 쓰이는 강종으로서 용접부에서 질소가 결정적인 영향을 미치는 경우가 많으므로, 오스테나이트계 스테인리스강에서 질소가 용접부의 응고균열감수성, 고온균열에 미치는 영향을 파악하여 최적함량을 설정하는 것이 무엇보다 중요하다. 일례로 2000년 포항산업과학연구원(현 포스코)의 이종섭 등에 의해 오스테나이트계 스테인리스강(STS304)의 고온균열감수성에 미치는 질소의 영향에 대해 연구한 실적이 있다. 본 자료와 함께 질소가 고온균열감수성에 미치는 영향을 파악하는데 도움이 될 수 있을 것으로 사료된다.

저자

OGURA Tomo, ICHIKAWA Shinya, SAIDA Kazuyoshi

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

34(3)

잡지명

溶接學會論文集

과학기술
표준분류

재료

페이지

189~196

분석자

유*천

분석물

• 오스테나이트계 스테인리스강의 응고균열 감수성에 미치는 질소의 영향.pdf [504,084 byte]

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