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첨단 분석 장비를 활용한 철강재료 연구 원문보기

機械와 材料 = State of the art report, v.22 no.2=no.84, 2010년, pp.60 - 69  

한흥남 (서울대학교 재료공학부) ,  오규환 (서울대학교 재료공학부) ,  안태홍 (서울대학교 재료공학부)

초록
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고분해능의 첨단 재료분석 장비들의 발달로 인해 철강재료 연구에서도 마이크로, 나노 단위 이하에서의 재료거동 해석 등 새로운 개념의 연구가 진행되고 있다. 특히 전자현미경과 연계한 이미지 기반 나노 물성 측정과 예측 기술은 주로 구조용 재료로 사용되는 철강 재료에서도 결정립 단위의 미세 물성 및 거동을 정밀 분석 가능하게 하여, 이를 통해 재료 전체의 물성까지도 예측할 수 있게 되었다. 이와 같은 물성과 신뢰성 예측 능력 향상은 최종 제품의 품질 제고와 효율적인 제조 공정으로의 개선을 유도하기에, 첨단 분석 장비의 적극적인 활용은 철강 산업에서 큰 역할을 하고 있다. 이에 본 고에서는 여러 가지 재료 분석 장비를 통합적으로 연계 활용하여 다양한 용도의 철강 재료에 대해 그 미세 거동 및 미세물성을 측정, 분석한 연구들에 대해 소개한다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 고에서는 이러한 첨단 분석 장비들을 적극적으로 연계하여 고기능성 철강 재료의 정밀한 분석에 활용한 최근의 연구들에 대해 소개하고자 한다. 철강은 기본적으로 다결정 재료로써 첨가원소나 제조과정에서의 열처리, 압연 I조건등에 따라매우 다양한상(phase)를 가질수 있기 때문에 여러 금속소재 중에서도특유의 미세조직적 유연성이 크다.
  • 이 방법으로 인해 EBSD등을 이용하여 실제 측정한 방위 정보를 초기 방위로 이용하여 변형 중 집합 조직 및 미세조직의 변화를 예측할 수 있다. 절에서는 이 방법을 이용하여 IF (Interstitial Free) 강에서 등 이축 변형 중 집합 조직 및 미세조직을 해석하여 이를 insitu EBSD를 이용하여 측정한 결과와 비교한 연구에 대해 소개하고자 한다[15].
  • 이러한 요구에 따라 동적 페라이트와 정적 페라이트간의 물성 차이를 바탕으로 한 두 페라이트의 정밀한 분리 방법에 대한 연구가 이루어졌는데, Gleeble, EBSD, nanoindenter, TEM등의 첨단 재료 분석 장비들을 적극 활용한 예를 소개하고자 한다[3]. 먼저 일반적으로 동적 페라이트의 결정립 크기가 매우 작다는 점을 이용하여 Gleeble 장치를 통해 측정된 dilatation curve와 EBSD 측정을 통해 얻어진 미세조직을 기반으로 두 페라이트를 대략적으로 구분했을 때.
  • 그러나 미세립 결정립의 내부물성을 단독으로측정하는 것은 매우 어려운 일로, 이와 관련한 연구는 거의 이루어지지 못하였다. 이에 본 절에서는 EBSD, SPM, Nanoindenter, FIB, TEM 등의 첨단 분석 장비를 연계적으로 활용하여 TRIP강 내 잔류오스테나이트의 단독 내부 물성을 측정 · 분석한 연구에 대해 소개하고자 한다[10].
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