결정립 미세화는 강도와 인성을 동시에 향상시킬 수 있는 유일한 방법이다. 제어압연과 가속냉각은 공정 중에 재결정과 결정립 조대화 거동을 조절함으로써 기계적 성질을 향상시키는 효과적인 방법으로 알려져 있으며, 반복열처리에 의한 반복상변태는 결정립 미세화 방법 중의 하나이다. 본 연구에서는 제어압연과 반복열처리를 복합 적용하여 그 효과를 관찰하였다. Mo 첨가효과와 공정변수의 효과를 관찰하기 위해 Mo이 첨가된 저탄소강 시편을 준비하여 Gleeble로 가공열처리 모의실험을 하였다. Mo첨가는 결정립 조대화 온도를 상승시키고, 오스테나이트 재결정을 억제하는 효과를 나타내었다. 오스테나이트 결정립 미세화에 가장 효과적인 공정조건은 반복 열처리 제어압연을 두번 실시하는 것이고, 첫번째보다 두번째 압연율을 더 크게 하는 것이었다

Mn-Mo-Ni 저합금강의 중성자 조사에 따른 기계적(미세경도, 인장, 샤피충격시험) 및 자기적(포화자화, 보자력, 잔류자화, Barkhausen Noise(BN)진폭, BN에너지) 성질 변화를 측정하여 이들의 상관관계를 고찰하였다. 기계적 성질시험 결과, 중성자 조사로 인하여 항복강도, 인장강도, 미세경도 및 천이온도(T41J)는 증가하였고 최대흡수에너지(USE)는 감소하였으며, 인장 시험의 경우 용접금속에서는 모재와 비교했을 때 큰 변화가 없었다. 자기적 성질을 측정한 결과, 잔류자화, BN진폭, BN에너지는 감소하였고 보자력은 급격히 증가하는 것으로 나타났다. 기계적.자기적 성질변화의 상관관계에서 자기적성질인 보자력 증가에 따라 천이온도, 항복강도, 경도는 증가하고 USE는 감소하였고, BN진폭의 경우는 보자력과 반대의 경향을 보였다. 본 실험에서 중성자조사로 인한 기계적.자기적 성질변화가 일관성 있는 상관관계가 있음을 확인하였고, 이들의 변화를 통해 조사손상을 평가하는 데 이용 가능하다.

0.07%C-0.014%Ti-0.015Nb-0.005%B강 (강종 B)을 각각 TMCP처리하여 그 기계적 특성과 B의 거동을 조사하였다. Ta-B강이 Ti-Nb-B강보다 인장강도는 더 우수하였으나 충격 흡수에너지는 훨씬 더 낮았다. Ta-B강의 강도가 Ti-Nb-B강보다 더 우수한 이유는 Ta-B강에서의 Ta의 석출강화 효과가 Ti-Nb-B강에서의 Ti와 Nb의 석출강화 효과보다 더 크기 때문으로 생각된다. Ta-B강은 입내파괴, Ti-Nb-B강은 임계파괴의 파괴양상을 보여이며, Ti-Nb-B강이 Ta-B 강보다 더 큰 충격 흡수에너지를 나타내었다. TMCP에서는 항온변태시의 평형석출과는 달리 연속냉각방법을 사용하였기 때문에 B가 결정립계에 평형적 또는 비평형적으로 편석되어 준안정상으로 생각되는 연속적인 필름 형태의 붕화물을 형성한다. 또한, 냉각속도의 차이에 따라 석출물은 결정질이 되거자 비정질이 되었다. B의 함량이 많은 Ti-Nb-B강에서는 석출물이 비정질상이었다. 한편, B함량이 적은 Ta-B강에서는 B강에서는 결정립계에서 B가 관찰되지 않아는데, 이것은 결정립계에서의 B의 석출이 B의 함량에 매우 민감함을 의미하는 것이다.

Characteristics of plasma nitriding and nitrocarburizing for steam treated sintered steels were studied. Fe-0.8%C powder containing Ni, Cu were sintered at 112 and steamed at 52. Temperature of plasma nitriding and nitrocarburizing was varied from 50 to . Gas mixture of nitriding was set at : =80:20 (vol.%), but was added 1~2 vol.% for nitrocarburizing. Steam treatment for sintered steels brought not only the formation of oxide layer but also decarburizing near the surface. Decrease in hardness near the surface resulted from the formation of ferrite due to decarburizing. Thus, the low hardness was recovered not with plasma nitriding but with plasma nitrocarburixing. Wear resistance properties of steamed specimens and ni-trocarburized specimens were better than those of nitrided specimens according to the pin-on-disk wear test. On the other hand, the fatigue life of steamed specimen was shorter than that of nitrocaiburized specimen.

0.14wt.%C-0.82wt.%Mn-0.20wt, %Si-0.10wt.%V-0.03wt.%Nb의 조성을 갖는 직접 소입강에 몰리브데늄을 각각 0.30wt.%, 0.58wt.% 첨가하여 기계적 성질을 조사하고 투과 전자 현미경을 이용하여 각각의 미세 조직을 관찰하여 석출물을 분석하였다. 직접 소입시의 석출물은 M2C, MC의 비평형 상태의 석출물이 생성되었고 석출물들은 마르텐사이트 래스내의 침상형탄화물, 구형의 M2C탄화물, 직사각형 형태의 MC탄화물이 관찰되었다. 유냉시에는 래스내의 침상형 탄화물만 관찰되었으며 수냉시에는 M2C 탄화물이 관찰되었다. 0.58wt.%의 몰리브데늄의 첨가된 강에서는 MoN이 관찰되었으며, 이 강의경우 강도의 손실 없이 인성이 증가하는 경향을 나타내었다.

본 연구에서는 고주파 유도경화처리한 중탄소강의 회전접촉 피로거동을 0.44wt.%C강과 0.55wt.%C강을 사용하여 조사하였다. 회전접촉 피로시험은 Polymet RCF-1 시험기에서 탄성유체 윤활 조건으로 회전속도 8,000rpm, 최대 Hertz응력 492kg/mm2을 가하면서 실시하였다. 미세한 lath마르텐사이트가 고주파 유도경화한 0.44wt.%C강과 0.55wt.%C강의 표면경화층에 형성되었고 소량의 페라이트가 일부 형성되었으며 0.44wt.%C강과 0.55wt.%C에 비해 비교적 큰 페라이트가 나타났다. 회전접촉 피로시험 후 표면경도가 거의 유지되는 표면경화층에서 회전접촉 피로시험전에 비해 경도가 상승하였다. 이 경도증가량의 최대치(δ Hvmax)와 피로수명과의 관계를 조사한 결과 0.55wt.%C강이 0.44wt.%C강에 비해 회전접촉 피로중에 일어나는 소변형에 대한 높은 저항성에 주로 기인하여 δ Hvmax값은 낮게 나타나고 피로수명은 높게 나타났다.

The effect of alloying mode and porosity on the axial tension-tension fatigue behavior of a P/M steel of nominal composition Fe-4w/o Ni-1.5w/o Cu-O.5w/o Mo-O.5w/o C has been evaluated. Alloying modes utilized were elemental powder mixing, partial alloying(distaloy) and prealloying by water atomization; in each case the carbon was introduced as graphite prior to sintering. Powder compacts were sintered(/30 min.) in 7Sv/o /25v/o to densities in the range 6.77-7.2 g/. The dependence of fatigue limit response on alloying mode and porosity was interpreted in terms of the constituent phases and the pore and fracture morphologies associated with the three alloying modes. For the same nominal composition, the three alloying modes resulted in different sintered microstructures. In the elemental mix alloy and the distaloy, the major constituent was coarse and fine pearlite, with regions of Ni-rich ferrite, Ni-rich martensite and Ni-rich areas. In contrast, the prealloy consisted primarily of martensite by with some Ni-rich areas. From an examination of the fracture surfaces following fatigue testing it was concluded that essentially all of the fracture surfaces exhibited dimpled rupture, characteristic of tensile overload. Thus, the extent of growth of any fatigue cracks prior to overload was small. The stress amplitude for the three alloying modes at 2x was used for the comparison of fatigue strengths. For load cycles <3x, the prealloy exhibited optimum fatigue response followed by the distaloy and elemental mix alloy, respectively. At load cycles >2x, similar fatigue limits were exhibited by the three alloys. It was concluded that fatigue cracks propagate primarily through pores, rather than through the constituent phases of the microstructure. A decrease in pore SIze improved the S-N behavior of the sintered steel.

Highspeed steels (HSS) with a combination of good wear resistance and toughness are finding new, non-cutting applications such as rolls and rollers. In this paper, the research interests are focused on the microstructural evolution of a SMo-6W series high speed steel during HIPping and the effect of HIPping process parameters on its microstructure and properties. HIPping process variables includes; temperature, pressure and hold time. The microstructures of the HIPped HSS were examined by SEM, OM and X-ray diffraction whereas the properties measured were the relative density, hardness, and bend strength at room temperature. In HIPped materials, MC and M6C were the major carbides formed in a matrix of martensite. The effect of powder size on the microstructure and mechanical properties of HIPped materials was insignificant. However, HIPping temperature and hold time strongly affected the carbide size and distribution. The results show that at proper HIPping temperature and pressure conditions, the final products approach the full density ( > 99% RD). The particle boundaries were completely eliminated without an eminent microstructural coarsening. The bend strength was about 2.3 Gpa, which is superior to cast HSS. At excessive HIPping temperatures, rapid carbide coarsening occurred, thus deteriorating the mechanical properties of the P/M steels.

High speed steels with commercial compositions of 10V, Rex20, Rex25, T15, and ASP30 were gas-atomized and then consolidated by hot isostatic pressing (HIPping). The microstructures of gas-atomized powder, as-HiPped billet, and heat-treated billet have been characterized using optical microscope, scanning electron microscope and X-ray diffractometer. In the gas-atomized powders, the solidification structures of 10V and Rex25 alloys show that primary MC carbides embedded within the fine equiaxed dendrites, whereas those of Rex20, T15 and ASP30 alloys exhibited eutectic MC and/or MC carbides in the interdendritic region. The trace and dendritic morphologies of gas-atomized powder have been retained in as-HiPped billets. The microstructures of as-HiPped billets have been observed to consist of ferrite, and MC carbides in other alloys with the exception of 10V alloy, which consists of ferrite and MC carbides. The hardness of heat-treated billet makes a favorable comparison with that of as-HIPped billet. This seems mainly to be due to the strengthening by the precipitation of secondary carbides and the change of matrix phase from -ferrite to martensite.

최근의 연구에 의하면 직접 소입강에서 미량의 베이나이트상의 생성이 확인되었다. 마르텐사이트 변태전에 생성된 베이나이트상은 마르텐사이트의 패킷을 미세화시키고 입도 미세화로 기계적 성질을 향상시킨다고 한다. 본 연구에서는 미량 합금 원소로 Mo, B 등을 첨가한 강을 1200˚C에서 단조하여 물에 직접 소입한 후, 베이나이트상의 분율을 조절하기 위해 베이나이트 변태 온도에서 일정시간 유지하는 열처리 과정을 거쳐 생성된 베이나이트상의 분율과 기계적 성질간의 관계를 고찰하였다. 이로써 마르텐사이트와 베이나이트 혼합 조직의 강도와 인성을 증가시키는 효과적인 베이나이트 분율을 조사한 후에, 직접 소입시에 이와 같은 분율의 베이나이트 함량으로 조절할 수 있는 방법을 제시하여 고강도 고인성형 직접 소입강의 개발에 활용하고자 한다.

MATERIAL AND PROCESS VARIABLES THAT STRONGLY AFFECT THE CORROSION RESISTANCE OF PA4 STAINLESS STEELS, INCLUDE : ALLOY COMPOSITION, POWDER CLEANLINESS, NITROGEN, OXYGEN AND GARBON CONTENTS, CHROMIUM DEPLETION DUE TO SURFACE EVAPORATION AND SINTERED DENSITY. THE OPTIMUM PROCESS PARAMETERS FOR DELUBRICATION AND SINTERING THAT RESULT IN LOWEST LEVELS OF NITROGEN, OXYGEN AND CARBON AND MINIMUM LEVELS OF CHROMIUM DEPLETION WILL BE PRESENTED, FOR A NUMBER OF AUSTENTIC AND FERRITIC STAINLESS STEELS. THE EFFECT OF SINTERED DENSITY ON THE CORROSION RESISTANCE OF BOTH AUSTENITIC AND FERRITIC GRADES OF STAINLESS STEEL WILL ALSO BE COVERED.

Cu를 함유한 2종의 저합금 고장력강(HSLA-A, HSLA-B)? 기계적 성질에 미치는 시효처리의 영향을 조사하였다. 탄소량이 적음에도 불구하고 Cu첨가로 석출물을 생성시킴으로서 2합금 모두 650˚C에서 시효한 경우 양호한 강도(HSLA-A:Y.S 703Mpa, E.L 22.6% HSLA-B:Y.S 810 Mpa, E.L 23.8%)와 인성(HSLA-A:271.4J, HSLA-B:197.5J at -50˚C)의 조합을 나타내었다. 500˚C에서 시효할 때 가장 높은 항복 강도를 나타내나 인성은 아주 낮은 값을 나타내었다. 500˚C이상 시효 온도가 증가하면 강도는 감소하고 인성은 증가하였다. HSLA-B강의 강도가 HSLA-A 강보다 높은데, ?칭 상태에서의 강도 차이는 경화능을 증가시키는 원소인 Ni, Mn, Mo, Cu의 첨가량 차이에 의한 기지 조직의 차이에 의한 것이며, 시효한 상태에서의 강도 차이는 기지 조직과 석출 강화에 기여하는 Cu량의 차이에 의한 것으로 판단된다. 시효 경화 곡선에서 700˚C에서의 경도 증가는 오스테나이트-페라이트 2상 영역으로부터 냉각시 생성된 “M-A constituents”에 의한 것이다. HSLA-A강과 HSLA-B강의 충격 천이 온도는 각각 -125˚C와 -145˚C이었다.

준안정 Fe-Cr-Ni 3원 오스테나이트 STS강을 90% 냉간압연한 후 여러온도에서 어니링하여 얻은 가공유기 마르텐사이트(α')와 역변태 오스테나이트(γ)와의2상 혼합조직가에 있어서 기게적 성질과 γ안정도와의 관계를 조사하였다. 모든 강들은 90% 냉간압연에 의하여 거의 α'단상조직이 되었고, 변태된 α'는 773~873K의 온도범위에서 급격하게 γ로 역변태하였다. Cr과 Ni함량이 많을수록, 그리고 결정립 미세화에 의해서γ는 더욱 안정화하여 Ms 점의 저하를 초래하였다. Cr량을 적게하여γ를 불안정하게 함으로써 많은 α'를 품는 고강도, 고연성의 초미세립강이 얻어졌다.

공냉에 의한 중탄소 비조질강은 페라이트와 펄라이트의 미세구조를 갖는다. 기존의 조질강과 비교하여 이재료는 V, Nb, Ti을 첨가하여 강도는 거의 동등한 반면 인성에 있어서 조질강에 비해 취약하다. 본 연구에서는 직접 소입 저탄소 비조질강의 기계적 성질에 미치는 몰리브덴의 영향을 조사하였다. 몰리브덴 첨가 직접 소입 비조질강은 고강도와 고인성을 나타내었다. 몰리브덴은 변태 온도를 저하시켜 미세한 구조와 균일한 석출 구조를 효과적으로 생성시킨ㄷ. 본 실험의 결과로 0.15C+0.11V+0.035Nb+1.81Mo의 재료를 유냉시켜 121MPo의 강도와 127.5J의 인성을 얻었다.

Commercial pure iron powder and iron powder of coated 0.45% phosphorus were mixed with graphite powder in dry mixer to control carbon content from 0 wt% to 0.8 wt%. Mixed powder was pressed in the mould under the pressure of 510 MPa. Compacts were sintered at 118 for 40 min. in cracked ammonia gaseous atmosphere. Some of these sintered specimens were quenched in oil, and tempered in Ar gas. All of these specimens were investigated for microstructure, density and hardness in relation to coated phosphorus and carbon content. The results obtained were as follows: (1) The microstructure of the sintered speciments revealed that the amount of pearlite was increased with increasing C content but decreased by P-addition. (2) The P-addition affected the microstructure of pores in which the pore shape became round and its mean size was decreased by P-addition. (3) After tempering of sintered specimens the structure of pearlite was changed from fine structure to coarse one in P added specimen. (4) Hardness was higher in P added specimens.

초음파의 표면파의 전파특성을 이용하여 SCM440강의 고주파열처리의 정도에 따른 표면경화층의 깊이를 측정, 조사하였으며 침탄속도는 동일조직에서는 주파수에 관계없이 일정하였으나, 경화조직에서 경화되지 않은 조직에 비하여 표면파의 속도는 59m/s 늦었다. 강의 유효경화층깊이(d)와 표면파파장(λR)의 d/λR의 관계로부터 경화층의 ?이를 비파괴적으로 평가, 측정할 수 있었으며 침탄경화시킨 경우에서도 동일한 결과를 얻었다.