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고탄소강의 특성에 미치는 규소 함량 및 오스템퍼링 조건의 영향
Effects of Si Content and Austempering Conditions on Properties of High Carbon Cast Steel 원문보기

한국주조공학회지 = Journal of Korea Foundry Society, v.25 no.2, 2005년, pp.95 - 101  

김원배 (경북대학교 금속공학과) ,  김명식 ((주)한국파워트레인 기술연구소) ,  김종철 ((주)화신 기술연구소) ,  손호상 (경북대학교 금속공학과) ,  예병준 (경북대학교 금속공학과)

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This study has been carried out to investigate the microstructure of austempered high carbon cast steel with the variation of silicon and heat treatment conditions. The results show that an lower ausferritic structure is formed at the low austemepring temperature ($250{\sim}300^{\circ}C$)...

주제어

AI 본문요약
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제안 방법

  • 규소 함량을 세 종류로 하目 주조한 고탄소 강을 동일하게 95(TC에서 60분간 오스테나이타이징 처리한 후 오스템퍼링 온도와 시간을 변화시켜 열처리를 실시하여, 규소 함량과 오스템퍼링 열처리 조건이 미세조직에 미치는 영향을 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
  • 규소가 미세조직에 미치는 영향을 고찰하기 위해서, 규소의 함량을 각각 1.8, 2.3, 3.0%의 함유한 합금들을 각각 오스템퍼링 열처리 하여 그에 따른 변화를 관찰하였다.
  • 따라서 본 연구에서는 기존의 오스템퍼링된 고탄소강에 비해 높은 기계적 성질을 얻을 수 있기 때문에, ADI의 오스테나이타이징시최대 탄소고용도가 대략 1.2%이므로 대략 이 범위의 탄소 함량을 가지는 강을 제조하였다. 또한 오스페라이트 조직의 형성에 큰 영향을 주는 규소에 대해 살펴보고자 규소 함량을 1.
  • 2%이므로 대략 이 범위의 탄소 함량을 가지는 강을 제조하였다. 또한 오스페라이트 조직의 형성에 큰 영향을 주는 규소에 대해 살펴보고자 규소 함량을 1.8~3.0%까지 변화시켜 가며 오스페라이트 변태속도를 조사하였다. 이와 더불어 각기 다른 오스템퍼링 온도(250~4001)에서 오스템퍼링 시간에 따른 미세조직의 변화를 살펴봄으로써 1.
  • 또한, 오스템퍼링 처리시 잔류오스테나이트 분율과 오스테나이트 기지내의 탄소농도가 증가하게 되고, 경도가 급격히 감소하는 1단계 반응의 변태속도를 측정하기 위해서 로크웰 C 스케일을 이용하여 경도값을 측정하였다.
  • 본 연구에서는 Fig. 1에서 알 수 있듯이 규소 함량이 다름에도 불구하고 모든 합금의 주방조직에서 페라이트와 시멘타이트로 구성된 양호한 펄라이트 조직으로 구성되어 있다. 주조된 상태에서의 기지조직은 오스테나이트화 처리시 유지시간에 크게 영향을 미친다.
  • 열처리시 시편의 고온 산화를 방지하기 위해 오스테나이타이징 로에 불활성 Ar 가스를 10〃min 속도로 주입하였으며, 95VC 에서 1시간동안 동일하게 오스테나이타이징을 실시하였다. 오스템퍼링은 염욕에서 행하였으며 , 오스템퍼링 온도는 대략 상부 오스페라이트와 하부 오스페라이트 그리고 중간영역으로 예상되는 온도로 설정하였다.
  • 오스템퍼링 온도와 규소 함량이 오스템퍼링 열처리시 오스페라 이 트 기지조직의 변화에 미치는 영향을 좀 더 자세히 고찰하기 위해 X■선 회절(XRD)을 이용하여 잔류 오스테나이트 양의 변화를 관찰하였다.
  • 실시하였다. 오스템퍼링은 염욕에서 행하였으며 , 오스템퍼링 온도는 대략 상부 오스페라이트와 하부 오스페라이트 그리고 중간영역으로 예상되는 온도로 설정하였다. 본 실험의 열처리 조건은 Table 2 와 같다.
  • 탄소 농도의 조절은 별도의 가탄제를 첨가하지 않고 선철과 강 스크랩을 이용하였으며, 규소의 함량 변화는 페로실리콘(Fe-75Si)을 첨가하여 조절하였다. 용탕내 들어있는 가스를 제거하기 위해 A1 을 용탕의 0.2% 정도 첨가하였으며, 용탕처리 후 162VC까지 superheating하여 5분가량 유지한 후 사형의 keel-block에 주입하였다. 이러한 방법으로 제작한 시편은 CS/ICP분석을 하였으며, 그 분석 결과는 Table 1과 같다.
  • 0%까지 변화시켜 가며 오스페라이트 변태속도를 조사하였다. 이와 더불어 각기 다른 오스템퍼링 온도(250~4001)에서 오스템퍼링 시간에 따른 미세조직의 변화를 살펴봄으로써 1.2% 고탄소강의 미세조직과 변태속도에 미치는 온도의 영향에 대해 함께 고찰하였다.
  • 2%의 탄소를 함유한 강의 용해는 대기 중에서 50 kg 용량의 고주파 유도로를 이용하였다. 탄소 농도의 조절은 별도의 가탄제를 첨가하지 않고 선철과 강 스크랩을 이용하였으며, 규소의 함량 변화는 페로실리콘(Fe-75Si)을 첨가하여 조절하였다. 용탕내 들어있는 가스를 제거하기 위해 A1 을 용탕의 0.

대상 데이터

  • 실험에 사용한 대략 1.2%의 탄소를 함유한 강의 용해는 대기 중에서 50 kg 용량의 고주파 유도로를 이용하였다. 탄소 농도의 조절은 별도의 가탄제를 첨가하지 않고 선철과 강 스크랩을 이용하였으며, 규소의 함량 변화는 페로실리콘(Fe-75Si)을 첨가하여 조절하였다.

데이터처리

  • 2% 정도 첨가하였으며, 용탕처리 후 162VC까지 superheating하여 5분가량 유지한 후 사형의 keel-block에 주입하였다. 이러한 방법으로 제작한 시편은 CS/ICP분석을 하였으며, 그 분석 결과는 Table 1과 같다.
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참고문헌 (14)

  1. J. K. Janowak : Modern Casting, 'Beyond the Metallurgical Mystique', 75, 1 (1985) 34-36 

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