[논문]상용 TRIP강의 다단 항온 변태 열처리에 따른 미세조직 및 인장 특성

김경원; 이창훈; 강전연; 이태호; 조경목

doi:10.12656/jksht.2016.29.3.103

상용 TRIP강의 다단 항온 변태 열처리에 따른 미세조직 및 인장 특성
Microstructures and Tensile Properties by Multi-step Isothermal Heat Treatment in Conventional TRIP Steel 원문보기

열처리공학회지 = Journal of the Korean society for heat treatment, v.29 no.3, 2016년, pp.103 - 108

김경원 (부산대학교 재료공학과) , 이창훈 (한국기계연구원 부설 재료연구소) , 강전연 (한국기계연구원 부설 재료연구소) , 이태호 (한국기계연구원 부설 재료연구소) , 조경목 (부산대학교 재료공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

In recent years, TRIP steels which are composed of ferrite, bainite, and retained austenite have drawn much attention for automotive sheets due to excellent combination of strength and ductility. The effect of two-step isothermal heat treatment of bainitic transformation on microstructures, especially retained austenites and tensile properties in the conventional TRIP steel was investigated. A two-step isothermal heat treatment, in which 50% bainitic transformation occurred at high temperature, followed by bainitic transformation at low temperature, improves tensile properties, resulting from enhanced mechanical stability of retained austenite against external plastic deformation due to refinement of retained austenites, compared to single-step isothermal heat treatment.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 통상의 저합금계 TRIP강에서 2단 항온변태 열처리 적용을 통한 미세조직 변화와 그로 인한 기계적 특성의 향상 가능성을 살펴보고자 하였다.

제안 방법

상용 TRIP강에 대해 1단 및 2단 항온 변태 열처리 공정에 따른 미세조직과 인장 특성과의 상관 관계에 대해 고찰하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다.

대상 데이터

본 연구에서 이용한 시합금은 780 MPa 급의 상용 TRIP강과 화학적 조성이 유사하며, Table 1에 그 조성을 나타내었다. 합금은 Indutherm사의 진공유도 용해주조로(VTC-200)를 사용하여 700 g 잉곳으로 제작되었고, 1,200°C에서 1시간 동안 균질화 처리 후 900°C 이상에서 3 mm 두께로 열간 압연하여 상온까지 공냉하였다.

데이터처리

미세조직은 JEOL사의 JSM-7001F 전계 방사형 주사 전자 현미경(Field Emission Scanning Electron Microscope, FE-SEM)으로 관찰하였고, 잔류 오스테나이트의 특성은 OXFORD Instruments사의 전자 후방 산란 회절 장치(Electron Back Scatter Diffraction, EBSD)를 이용하여 분석하였다. SEM 관찰용 시편은 기계적으로 연마한 후 Ethanol 100 ml + Nitric acid 1ml의 Nital 용액으로 에칭하여 준비하였으며, EBSD 분석용 시편은 1차로 기계적 연마 후, 2차로 연마 과정 중에 발생할 수 있는 잔류 오스테나이트의 마르텐사이트 변태 방지를 위해 Struers사의 LetroPol-5 전해연마기를 이용하여 마무리하였다.

성능/효과

1. 2단 항온 변태 열처리된 TRIP강의 경우, 1단 항온 변태 TRIP강에 비해 기계적 안정성이 열위한 블록 형태의 잔류 오스테나이트의 분율은 감소하였고, 기계적 안정성이 우수한 필름 형태의 잔류 오스테나이트의 분율은 증가하였다.
2. 2단 항온 변태 TRIP강이 1단 열처리재에 비해 우수한 인장 특성을 나타내었으며, 기계적 안정성이 우수한 필름 형태의 잔류 오스테나이트의 분율 증가에 기인하는 것으로 판단되었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	TRIP강이란?	자동차용 철강 소재는 친환경, 연비 향상의 요구로 인해 고강도화 방향으로 개발되어 왔다. 그 중에서도 미세조직 내에 분포한 잔류 오스테나이트가 외부 응력에 의해 마르텐사이트로 변태함으로써 높은 강도와 연성을 확보할 수 있는 변태유기소성(TRansformationInduced Plasticity, TRIP) 강 연구가 많은 주목을 받고 있다[1-5].
	잔류 오스테나이트의 형상에 따라 TRIP강의 물성에 어떤 영향을 미치는가?	잔류 오스테나이트의 형상에 따른 잔류 오스테나이트의 기계적 안정성에 대한 결과는 여전히 논쟁 중에 있지만, 보편적으로 덩어리 형태인 블록(bl°Ck) 형상의 잔류 오스테나이트보다 얇은 필름(film) 형상의 잔류 오스테나이트가 기계적 안정성이 더욱 우수하여 TRIP강의 물성에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 받아들여지고 있다[14-21].
	TRIP강 내의 잔류 오스테나이트의 형상 제어가 가능하다면 어떤 효과를 기대할 수 있는가	TRIP강 내에 존재하는 잔류 오스테나이트의 형상을 블록 형상에서 필름 형상으로 제어가 가능하다면 다른 합금 성분의 추가 없이도 고강도-고연성의 수준을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

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