The present study deals with the effects of tempering treatment on the microstructure and mechanical properties of Cu-bearing high-strength steels. Three kinds of steel specimens with different levels of Cu content were fabricated by controlled rolling and accelerated cooling, ; some of these steel specimen were tempered at temperatures ranging from 350˚C to 650˚C for 30 min. Hardness, tensile, and Charpy impact tests were conducted in order to investigate the relationship of microstructure and mechanical properties. The hardness of the Cu-added specimens is much higher than that of Cu-free specimen, presumably due to the enhanced solid solution hardening and precipitation hardening, result from the formation of very-fine Cu precipitates. Tensile test results indicated that the yield strength increased and then slightly decreased, while the tensile strength gradually decreased with increasing tempering temperature. On the other hand, the energy absorbed at room and lower temperatures remarkably increased after tempering at 350˚C; and after this, the energy absorbed then did not change much. Suitable tempering treatment remarkably improved both the strength and the impact toughness. In the 1.5 Cu steel specimen tempered at 550˚C, the yield strength reached 1.2 GPa and the absorbed energy at -20˚C showed a level above 200 J, which was the best combination of high strength and good toughness.

0.05wt%C-Cu첨가열연강판에서 590MPa급을 가지며 10% pre-strain을 가한 후 780MPa급 이상을 가지는 Cu첨가형 열연강판의 최적 Cu 및 Mn첨가량 규명을 위해 경도 및 인장시험과 투과 전자현미경으로 조사하였다. Cu 첨가형 열연강판에서 고용강화와 시효경화를 고려한 적정 Cu 첨가량은 1.2wt% 전후였으며, Mn첨가량은 0.75-0.85wt%범위였다. 0.05%C-1.2%Cu-0.75%Mn-0.04%Nb첨가 강판에서 과시효조건에서 관찰되는 조대한 석출물은 면심입방정 구조인 ε-Cu인 것으로 확인되었으며, 열연상태에서는 590MPa급을 가지며, 10% pre-strain을 부여한 후 550˚C에서 30분 열처리할 경우 780MPa급의 인장강도를 가지는 Cu첨가형 열연강판의 제조가 가능하였다.

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.

본 연구에서는 채색문화재에 사용된 녹색안료 석록을 국내 산출 석록원광 및 수입산 석록원광과 비교하여 석록의 산지에 대한 단서를 찾고자 하였다. 이를 위해 채색문화재의 화학적, 광물학적 특성을 휴대용 X선형광(p-XRF), 미소부 X선회절과(micro XRD) 주사전자현미경/에너지분산스펙트로메터(SEM/EDS) 분석으로 규명하였다. 석록에 함유되어 있는 납을 열이온화질량분석기로 분석하여 납동위원소비를 구하였다. 채색문화재 중 단청의 석록에서는 atacamite (or botallackite)와 소량의 brochantite, 불화에서는 이외에 malachite가 동정되었다. 종류를 불문하고 채색문화재에 사용된 석록은 Cu와 Cl로 이루어진 atacamite가 대부분이다. 납동위원소비 분석에서는 채색문화재 내 석록이 Mabuchi가 제안한 동북아에 대한 지역별 구분에서 한국남부지역보다 한국북부지역과 중국북부지역 그리고 일본 것과 유사하다. 국내 산출 녹색광물의 납동위원소비는 채색문화재 내 석록의 분포 안에 속하나 수입산 공작석은 큰 차이를 보였다. 채색문화재 내 석록의 주광물인 atacamite가 한반도 남쪽 광산에서는 매우 드물게 산출되는 것과 납동위원소비 결과를 종합할 때 우리나라 채색문화재에 사용 된 석록이 한반도 이남에서 산출되었을 가능성은 적다.