선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 따라서, 본 연구에서는 STD11강의 상변화 및 기계적 성질에 미치는 초심냉처리의 영향에 대한 기초 자료를 마련하기 위하여 Fe-11.3wt%Cr-1.47wt%C에 소량의 Mo 및 V 등과 같은 탄화물 형성원소를 포함한 STD11강의 오스테나이트화 온도, 초심냉처리 시간 및 템퍼링 온도 등에 따른 상변화, 경도, 미세조직 및 탄화물의 석출 등에 대하여 연구하였다.
제안 방법
- 5℃/min으로 하였다. 또한 초심냉처리 후 200~500oC에서 60분 유지한후 공냉하여 미세조직, 상변화 및 경도값의 변화를 조사하였다.
- 시편의 미세조직은 0.05 μm 크기의 알루미나로 최종연마한 후 FeCl3(2.5gr) + Picric acid(5gr) + HCl(2 ml) + Ethanol(120 ml)를 사용하여 에칭(Etching) 하여 전계방사형 주사전자현미경(Field emission scanning electrom microscope)으로 관찰하였다.
- 열처리 조건에 따른 상변화를 조사하기 위하여 CuKα특성 X-선을 사용하여 전압 40 kV 및 전류 30 mA에서 40o ~85o의 범위의 X-선 회절 도형을 얻었다.
- 오스테나이타이징 온도에 따른 미세조직의 변화를 조사하기 위하여 960, 1,020 및 1,080oC에서 각각 40분간 유지한 후 유냉한 시편들(960Q, 1020Q 및 1080Q)의 미세조직을 비교하였다. Fig.
- 퀜칭 후 템퍼링시 상변화에 미치는 초심냉처리의 영향을 조사하기 위하여 1,080oC에서 칭한 후 바로 템퍼링한 시편과 칭한 후 초심냉처리하여 템퍼링한 시편들의 상변화를 조사하였다.
- 프레스 금형강으로 사용되는 STD 11강의 오스테나이타이징, 초심냉처리 및 템퍼링 조건 등에 따른 상변화, 미세조직 및 경도값의 변화를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
- 환봉 상태의 STD 11강을 t = 4 mm로 절단하여 수평형 관상로에서 960, 1,020 및 1,080oC에서 40분간 가열하여 오스테나이타이징 처리후 유냉하였다. 유냉한 후 칭응력을 완화하기 위하여 100oC 끓는 물에서 30분 동안 유지하여 공기 중에 냉각하였다.
대상 데이터
- 본 연구에 사용된 합금은 환봉상태의 열간압출한 지름 30 mm의 냉간금형용 STD 11 강으로서 화학 조성은 Table 1과 같다.
데이터처리
- 경도값을 비교하기 위하여 비커어스 경도시험기를 이용하여 각 시편들의 경도값을 측정하였으며 이 때 시험하중은 50 kg, 시험시간은 15초이었다. 경도값은 5회 측정하여 평균값을 취하였다.
성능/효과
- 1. 오스테나이트화처리 온도가 상승함에 따라 탄화물 용입량은 증가하고 이에 따른 모상의 화학적 안정화에 의해 잔류 오스테나이트의 체적분률은 증가하였다.
- 2. 초심냉처리 즉 액체질소(−196oC)에 12시간 동안 침지함으로써 잔류 오스테나이트의 제거가 가능하였으나 액체질소 침지시간이 24, 48시간 증가하더라도 잔류 오스테나이트의 체적분률은 더 이상 큰 변화가 없었다.
- 3. 초심냉처리에 의해 비커어스 경도값은 증가하였으며 최대 경도값은 1,080oC에서 칭한 후 액체질소에 24시간 동안 초심냉처리한 시편에서 HV =819로 가장 높게 나타났다.
- 4. 400oC 이하의 템퍼링에서는 잔류 오스테나이트의 체적분률은 큰 변화가 없었으나 500oC 템퍼링에의해 감소하였다. 또한 템퍼링 온도의 상승에 따라 전위의 소멸과 마르텐사이트로부터 탄화물의 석출에 의해 마르텐사이트 피크의 반가폭은 감소하였다.
- Fig. 7에 비해 퀜칭 후 초심냉처리에 의해 잔류 오스테나이트의 체적분률은 현저하게 감소하였으며 오스테나이트 → 베이나이트 변태 또는 준안정상인 마르텐사이트로부터 탄화물의 석출에 의해 침상의 탄화물이 관찰되었으며 템퍼링 온도가 상승함에 따라 탄 화물의 체적분율은 증가하였다.
- 400oC 이하의 템퍼링에서는 잔류 오스테나이트의 체적분률은 큰 변화가 없었으나 500oC 템퍼링에의해 감소하였다. 또한 템퍼링 온도의 상승에 따라 전위의 소멸과 마르텐사이트로부터 탄화물의 석출에 의해 마르텐사이트 피크의 반가폭은 감소하였다.
- 1과 같이 오스테나이타이징 온도가 다른 시편들의 X-선 회절시험 결과를 나타낸다. 모든 시편에서 M7C3 탄화물, 마르텐사이트 및 잔류오스테나이트 피크들을 볼 수 있었으나 이들의 적분 강도는 오스테나이타이징 온도에 따라 다르게 나타났다. 즉 오스테나이타이징 온도가 상승하면 잔류 오스테나이트 피크의 적분강도는 증가하였으나 마르텐사이트 피크의 적분강도는 감소하였다.
- 모든 시편에서 응고시 생성된 10 μm 내외의 1차 탄화물(PC)과 초석 또는 공석생성물인 1 μm 이하 또는 2~3 μm 크기의 2차 탄화물(LSC 또는 SSC)이 결정입내 또는 결정립계에서 관찰되었다.
- 4는 960, 1020 및 1080oC에서 오스테나이타 이징 처리하여 칭한 시편들의 경도값과 함께 이들 시편들을 각각 12~48 시간 액체질소에 침지한 시편 들의 경도값의 변화를 나타낸다. 오스테나이타이징 온도가 960, 1,020 및 1,080oC로 상승함에 따라 비커어스 경도값은 각각 HV = 780, 753 및 621로 감소하였다.
- 모든 시편에서 M7C3 탄화물, 마르텐사이트 및 잔류오스테나이트 피크들을 볼 수 있었으나 이들의 적분 강도는 오스테나이타이징 온도에 따라 다르게 나타났다. 즉 오스테나이타이징 온도가 상승하면 잔류 오스테나이트 피크의 적분강도는 증가하였으나 마르텐사이트 피크의 적분강도는 감소하였다. 이와 같이 오스테나이타이징 온도가 높을 때 오스테나이트 피크의 적분강도가 높은 이유는 오스테나이타이징 온도가 상승함에 따라 M7C3 탄화물이 분해되어 기지에 고용 되는 합금원소의 양이 증가하여 모상의 화학적 안정화가 일어나기 때문이다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.