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내진용 600 및 700 MPa 급 고강도 철근의 미세조직과 인장 특성 비교
Comparative Study of Microstructure and Tensile Properties of 600 and 700 MPa-Grade High-Strength Seismic Resistant Reinforced Steel Bars 원문보기

소성가공 = Transactions of materials processing : Journal of the Korean society for technology of plastics, v.27 no.5, 2018년, pp.281 - 288  

홍태운 (서울과학기술대학교 신소재공학과) ,  이상인 (서울과학기술대학교 신소재공학과) ,  이준호 (고려대학교 신소재공학과) ,  심재혁 (한국과학기술연구원 고온에너지연구센터) ,  이명규 (서울대학교 재료공학부) ,  황병철 (서울과학기술대학교 신소재공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study deals with the microstructure and tensile properties of 600 and 700 MPa-grade high-strength seismic reinforced steel bars. High-strength seismic resistant reinforced steel bars (SD 600S and SD 700S) were fabricated by TempCore process, especially the SD 700S specimen was more rapid cooled...

주제어

#High strength   #Seismic resistant   #Reinforced steel bar   #Microstructure   #Tensile properties  

표/그림 (9)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 템프코어 공정(TempCore process)을 통해 제조된 철근의 경우 공냉 공정(air cooling process)을 통해 제조된 철근보다 강도는 높지만, 내진 성능은 낮은 경향을 나타낸다[3,4]. 본 연구에서는 최근 개발된 내진용 600 및 700 MPa 급 고강도 철근의 미세조직, 경도 및 인장 특성을 비교함으로써 철근의 미세조직과 기계적 특성의 상관관계를 이해하고, 이를 통해 향후 항복 강도 700 MPa 급 이상의 초고강도 내진 철근의 개발에 도움이 되고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
철근의 내진 성능은 주로 재료의 어떤 성질과 관련있는가? 일반적으로 철근의 내진 성능은 재료의 변형능(deformability)과 관계되며, 그 변형능은 주로 항복비, 균일 연신율 및 가공경화 지수(work hardening expotent) 등으로 평가된다. 특히 철근은 합금원소 및 제조 방법에 따라 강도 및 내진 성능이 크게 달라지는데, 이는 제조 방법에 따라 철근의 미세조직이 전혀 다른 양상을 보이기 때문이다.
제조 방법에 따라 철근의 미세조직이 전혀 다른 양상을 보이는 예는 무엇이 있는가? 특히 철근은 합금원소 및 제조 방법에 따라 강도 및 내진 성능이 크게 달라지는데, 이는 제조 방법에 따라 철근의 미세조직이 전혀 다른 양상을 보이기 때문이다. 템프코어 공정(TempCore process)을 통해 제조된 철근의 경우 공냉 공정(air cooling process)을 통해 제조된 철근보다 강도는 높지만, 내진 성능은 낮은 경향을 나타낸다[3,4]. 본 연구에서는 최근 개발된 내진용 600 및 700 MPa 급 고강도 철근의 미세조직, 경도 및 인장 특성을 비교함으로써 철근의 미세조직과 기계적 특성의 상관관계를 이해하고, 이를 통해 향후 항복 강도 700 MPa 급 이상의 초고강도 내진 철근의 개발에 도움이 되고자 하였다.
철근의 내진 성능에 영향을 미치는 요소는? 일반적으로 철근의 내진 성능은 재료의 변형능(deformability)과 관계되며, 그 변형능은 주로 항복비, 균일 연신율 및 가공경화 지수(work hardening expotent) 등으로 평가된다. 특히 철근은 합금원소 및 제조 방법에 따라 강도 및 내진 성능이 크게 달라지는데, 이는 제조 방법에 따라 철근의 미세조직이 전혀 다른 양상을 보이기 때문이다. 템프코어 공정(TempCore process)을 통해 제조된 철근의 경우 공냉 공정(air cooling process)을 통해 제조된 철근보다 강도는 높지만, 내진 성능은 낮은 경향을 나타낸다[3,4].
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참고문헌 (19)

  1. S. Y. Lee, H. C. Lee, C. S. Park, K. M. Woo, Y. T. Suh, 2010, Development of High-Strength in 600, 700, 800 MPa Class of Yield Strength and Seismic Resistant Steel Deformed Bar, J. Kor. Concrete Inst., Vol. 22, No. 5, pp. 28-36. 

  2. J. Nikolaou and G. D. Papadimitriou, 2004, Microstructures and Mechanical Properties after Heating of Reinforcing 500 MPa Class Weldable Steels Produced by Various Processes (Tempcore, Microalloyed with Vanadium and Work-Hardened), Const. Build. Mater., Vol. 18, No. 4, pp. 243-254. 

  3. B. Hwang, J. H. Shim, M. G. Lee, J. Lee, J. H. Jung, B. S. Kim, S. B. Won, 2016, Technical Developments and Trends of Earthquake Resisting High-Strength Reingforcing Steel Bars, Kor. J. Met. Mater., Vol. 54, No. 12, pp. 862-874. 

  4. J. H. Shim, B. Hwang, M. Lee, J. Lee, 2018, "Invited Paper" Computer-Aided Alloy Designs of Grade 600 MPa Reinforced Steel Bars for Seismic Safety Based on Thermodynamic and Kinetic Calculations: Overview, Calphad, Vol. 62, No. 1, pp. 67-74. 

  5. Korean Agency for Technology and Standards, 2016, KS D 3504, Steel Bars for Concrete Reinforcement 

  6. American Society for Testing and Materials, 2015, Standard Specification for Deformed and Plain Carbon-Steel Bars for Concrete Reinforcement, ASTM A615/A615M-15a 

  7. German Institute for Standardization, 1984, Rebar(Reinforcing Bars) of Mass and Weight, DIN 488 Teil 1 

  8. China State Bureau of Technical Supervision, 2007, Steel for the Reinforcement of Concrete-Part 2: Hot Rolled Ribbed Bars, GB 1499.2 

  9. British Standards Institution, 2005, Steel for The Reinforcement of Concrete Weldable Reinforcing Steel Bar, Coil and Decoiled Product Specification, BS 4499 

  10. International Organization for Standardization, 2007, Steel for The Reinforcement of Concrete Part 2: Ribbed Bars, ISO 6935-2 

  11. P. Simon, M. Economopoulos, P. Nilles, 1984, Tempcore: A new Process for The Production of High-Quality Reinforcing Bars, Iron Steel Eng., Vol. 61, No. 3, pp. 53-57. 

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  12. G. C. Jeong, 1989, Hardenability Calculation, J. Kor. Soc. Heat Treatment, Vol. 2, No. 2, pp. 46-54. 

  13. T. Furuhara, T. Moritani, K. Sakamoto, T. Maki, 2007, Substructure and Crystallography of Degenerate Pearlite in an Fe-C Binary Alloy, Mater. Sci. Forum, THERMEC 2006, Vol. 539, pp. 4832-4837. 

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  15. R. A. Grange, C. R. Hribal, L. F. Porter, 1977, Hardness of Tempered Martensite in Carbon and Low-Alloy Steels, Metall. Trans. A, Vol. 8, No. 11, pp. 1775-1785. 

  16. V. Ollilainen, W. Kasprzak, L. Holappac, 2003, The Effect of Silicon, Vanadium and Nitrogen on The Microstructure and Hardness of Air Cooled Medium Carbon Low Alloy Steels, J. Mater. Process. Technol., Vol. 134, No. 3, pp. 405-412. 

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  17. A. Kumar, S. B. Singh, K. K. Ray, 2008, Influence of Bainite/Martensite-Content on The Tensile Properties of Low Carbon Dual-Phase Steels, Mater. Sci. Eng. A, Vol. 474, No. 1, pp. 270-282. 

  18. T. Waterschoot, A. K. De, S. Vandeputte, B. C. De Cooman, 2003, Static Strain Aging Phenomena in Cold-Rolled Dual-Phase Steels, Metall. Mater. Trans. A, Vol. 34, No. 3, pp. 781-791. 

  19. P. Simon, M. Economopoulos, P. Nilles, 1984, Tempcore, an Economical Process for The Production of High Quality Rebars, Metall. Plant Technol. Vol. 3, No. 1, pp. 80-93. 

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