변형유기변태에 의한 저탄소강의 균일 미세 결정립 형성

초록

Fe-0.22C-0.2Si-0.75Mn-0.03Al의 조성을 갖는 탄소강을 Ar3변태온도 직상인 690C에서 0.5~5/sec의 변형속도로 최대 500%까지 열간 비틀림 변형을 가하고 이 변형 중 일어나는 오스테나이트에서 페라이트 상으로의 동적변태(dynamic transformatoin)현상을 확인하고자 하였다. 변형시의 유동곡선과 미세구조 변화를 함께 고려하여 동적변태의 시작과 진행 및 완료시점을 결정할 수 있었는데, 즉 30~40%의 변형량에서는 동적변태가 시작되면서 유동응력의 기울기 상에 변곡점이 나타나고 미세구조에서는 prior austenite의 계면을 따라 최초로 형성된 미세 페라이트 결정립들을 볼 수 있었다. 이어서 70~100%의 구간에서는 미변태 오스테나이트 결정 내부에서도 페라이트 변태가 동시에 일어나면서 유동응력은 더 이상 증가하지 못하고 최대응력값을 보이다가, 150%이상에서는 동적변태가 거의 완료되면서 유동곡선은 일정한 기울기로 지속적으로 감소하였다. 이렇게 동적으로 변태된 페라이트 결정립들은 변형전 75um의 크기에서 5/sec, 300%의 변형조건일 때 최소 3um미만까지 미세화 시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.