진공침탄강의 오스테나이트 결정립 크기에 Nb(C,N)의 석출/고용이 미치는 영향

Abstract

미세하고 균일한 조직의 구현은 강의 강도와 인성과 같은 기계적 성질을 향상시키는 장점을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 대부분의 강에 있어서 조직의 미세화와 균일화는 필수적인 조건이 되어가고 있다. 이러한 현재의 요구 속에서 침탄 공정은 진퇴양난의 상황에 처해있다. 현재 침탄 공정에서의 문제점은 침탄 공정 시간의 감소를 통한 공정 비용의 감소를 위해 높은 침탄 온도를 설정하면 조대하고 불균일한 조직이 발생하여 기계적 성질을 저하 시킨다는데에 있다. 이러한 기계적 성질의 저하는 결국 제품의 수명에 치명적인 영향을 끼치게 된다. 하지만 Nb나 V과 같은 미세 합금 원소들은 계면에 석출되면, pinning force를 생성하여 결정립 계면의 이동을 억제하므로 결과적으로 결정립 성장을 억제할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 Nb가 첨가된 SCM820RPH 진공 침탄강의 입성장 거동 예측 모델을 작성한 후, 예측 결과를 침탄 온도, 시간 그리고 침탄 공정까지의 승온 속도를 달리하여 실험한 결과와 모델의 정합성을 판단하고 SCM820RPH강의 적합한 공정, 합금 설계를 제안하였다.; Fine and uniform microstructure improve mechanical characteristics such as strength and toughness. Therefore, fine and uniform microstructure become essential conditions for most commercial steels in the present steel & automobile industries. Therefore, carburization process is one of difficult dilemma in the present industry because increasing carburization temperature is inevitable for rapid carburization, which leads coarse and non-uniform microstructure. And this microstructure affects mechanical characteristics critically, which decreases life cycle of products. However, micro alloys such as Nb, V can prohibit grain growth by pinning force when they precipitate at grain boundary. In this study, GCT model was established for SCM820RPH steel. With experimental result from various conditions, model was verified. With these surroundings, adequate process and alloy design were suggested for SCM820RPH steel.