초고강도 자동차용 용접 와이어 열처리 공정 최적화

초록

최근 자동차 및 산업용 부품에서 경량화 및 내구성 향상을 위한 초고강도강 소재의 적용이 증가하고 있으며, 이에 따라 기가급 용접 와이어 개발의 중요성이 더욱 부각되고 있다. 특히, 본 연구에 사용된 소재는 우수한 기계적 특성을 갖춘 개발강종으로, 기가급 용접 와이어로의 적용 가능성이 높은 소재이다. 하지만, 기존의 열처리 공정이 최적화되지 않은 상태에서는 가공성이 저하될 가능성이 높으며, 성형 공정에서의 금형 마모 및 생산성 저하 문제가 발생할 우려가 있다. 따라서, 개발강종에 적합한 열처리 공정을 정립하고, 기계적 성질과 가공성을 동시에 확보할 수 있는 최적의 조건을 도출하는 것이 필수적이다. 본 연구에 서는 개발강종을 대상으로 연화 열처리 공정을 정량적으로 평가하고, 최적의 열처리 패턴을 확립하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 DSC(Differential Scanning Calorimetry) 분석을 활용하여 열처리 온도를 결정하였으며, 열처리 후 미세조직 관찰 및 경도 측정을 통해 연화 효과를 정량적으로 비교 분석하였다. 또한, 가공성이 가장 우수한 열처리 조건을 도출하여 소재 가공 시 적정한 온도 구간을 제시하였다. 특히, 개발강종은 다량의 합금 원소(Cr, Mo, Ni, Ti, V 등)가 첨가되어 있어, 열처리 공정 변수에 따른 미세조직 변화가 크게 발생할 가능성이 있다. 이에 따라, 단순한 경도 저하뿐만 아니라 강도, 연신율, 균일 변형률 등의 기계적 특성 변화도 종합적으로 고려하여 최적의 열처리 조건을 확립하는 것이 중요하다. 또한, 개발강종은 초고강도용으로 기존 공정을 그대로 적용하기 어려운 만큼, 생산성과 품질을 동시에 확보할 수 있는 최적의 열처리 사이클을 확보하고자 하였다. 이를 통해, 소재의 연화 및 신선성을 극대화하면서도, 공정 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있는 최적의 연화 열처리 패턴을 제안하였다. 본연구의 결과는 기가급 용접 와이어 제조 공정에서 실용적인 열처리 조건을 확립하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.