Nb첨가 SCR420강의 이상 결정립 성장 거동에 미치는 냉간 단조 및 열처리 공법의 영향

초록

침탄용 강재로 적용되고 있는 냉간 단조용 제품은 소성 변형 중 금속 내부에 불균일하게 형성된 잔류응력으로 인하여 고온 침탄 공정 시 이상 결정립의 성장 현상이 발생 되는 문제가 있다. 이러한 이상 결정립 성장은 침탄 열처리 중 부품의 품질 저하와생산성 저하를 일으키는 주요 원인이 된다. 본 연구에서는 이상결정립 성장을 효과적으로 제어하기 위하여 냉간 단조전 사전 열처리로 NSR (Normalizing & Stress Relief) 열처리를 제안하였고 열역학 시뮬레이션 프로그램인 Thermo-Calc.를 활용하여 그 효과를 분석하였다. 그 결과 NSR 열처리 적용시 기존 열처리 방식인 SA (spheroidized annealing) 열처리 대비 Nb석출물의 석출량이 2배 증가하였고, 결정립 pinning 효과로 인하여 이상 결정립의 성장이 효과적으로 제어 되었다. 특히 80 % 압축된 샘플에서 이상 결정립 발생 임계 온도가 50ºC 증가하였다.

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