[논문]고주파에 의한 철강재료의 결정립미세화 (1) -스프링강의 기계적 성질에 미치는 영향

지태구

고주파에 의한 철강재료의 결정립미세화 (1) -스프링강의 기계적 성질에 미치는 영향
Grain Refining of Steel by Induction Heat-treating The First Report: Influence on Mechanical Properties of Spring Steel 원문보기

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문제 정의

본문에서는 고주파 열처리와 미세결정립(d = 1 pm 이하의 “초, 까지는 제외)을 키워드로 저자등의 스프링강 선의 고주파퀜칭 (1HQ) 고주파템퍼링 (1HT) 에관한 연구를 소개하고, 다음 회에서는 기타의 폐사에서의 연구사례를 소개하고 이어서 다른 사람들의 관련 연구 예를 소개한다.

제안 방법

IHT재의 탄화물이 FH₁재의 비해서 결정입내에서보다 미세하게 분산하고, 입계에서 석출량도 작은 것을 “의자뺐기게임 설”로서 모식적으로 나타내고 있는 문헌을 참조 하였다[7-9, 15, 16].
그래서 이들 결과를 함께, 자동차현가용 냉 간 성형 코일스프링에 이용되는 인장강도 a = 200 Mpa 급초강도 스프링 강선 ITW(Induction Heating, Quencliing and Tempered wire: 직경 6—14 mm, JIS G3560 스프링용 오일템퍼-선재에 해당)을 세계에 서초초로 개발하여 실용화하였다[2-4, 9]. 이하에서는 ITW 개발의 일연의 연구에서 미세결정 효과에 관한 冬험결과를 소개한다.
지연파괴시험은 고강도PC(pre-stressed C) 강봉에서 FIP: (pc)강봉에서 FIP: (pc공범의 국제학회) 방식인 50σ6의 20%NH₄SCN(PH₄ 정도) 을 부식액으로 한 수소취성 환경에서 지연 파괴시험방법을 참고하여 실시하고 pc강봉에서 실시한 (A)인장하중과 코일 스프링으로 성형한 스프링강선 ITW에의 부하를 상정한(B) 비틀림 하중을 가하여 단시간을 구하였다. 부하응력은 보통 pc강봉 시험에서는 0.
표 1과 같은 화학성분의 Supl2강 선재(직경 12 mm)를 연속 1HQ1HT라인을 이용하여 그림 2와 깉은 열사이클로 y화온도를 변화시켜 IHQ하고(결정 립조대화 포함), 또는 Grange방법 [10}을 참고하여 IHQ하고 (미세화)해서 여러가지 온도에서 IHT하여긱종 기계적 성질을 계통적으로 조사 하였다.

성능/효과

2. IHT에 기인하는 탄화물의 입계내에서의 미세분산과 입계에서의 석출량감소[7, 8]”라는 조직적 특징이 존재하고, 각각 단독으로 효과를 발휘하는 것이 명확하였다.
고주파유도가열은 금속표면가열 후 균열화에 의해선 직경5~20μm 정도의 강 선재 전체가열 IHQIHT에 쓰이고 있어, 저자들은 1970연대 후반부터 스프링용 Si-Cr강 (SUP12/SAE9254)을 이용하여 급속가열을 일으켜 초 단위 단시간 가열 IHQ1HT 재의 조직과 기계적 성질을 계통적으로 조사하였다 [2-9], 그 결과 그림 1과 같이 d = 약 20 μm의 로가열 퀜칭 (FHQ) 로 가열 템퍼링 (FHT)재보다 우수한 강인성 (고강도, 고인성)을 나타낸 것을 볼 수 있었다. 또 이와 같은 강인화 효과가 얻어지는 이유는
얻어졌다. 그래서 연구를 진행한 저자는 IHT 단독 강인화 효과가 있음을 발견하였다
= 5-20 μm 정도의 결정립이 얻어진다. 본 보에서는 IHQIHT한 스프링강선ITW예로서, 결정립 미세화가 내 지연파괴성 피로강도등의 향상을 가져오고 고강인화가 가능한 것으로 나타났다.
이상의 결과 결정립 미세화가 1HQ1HT재(ITW) 재가 한층 우수한 강인성을 갖는 것이 명확하였다. 또 IHQ재 에서는 페라이트 탈탄이 거의 일어나지 않았고 피로강도 향상에도 유리하였고 이것도 급속단시간 가열 1화에 의한 특징이다.

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