Nb첨가 SCR420강의 이상 결정립 성장 거동에 미치는 냉간 단조 및 열처리 공법의 영향 (The Effect of Cold Forging and Heat Treatment Patterns on the Abnormal Grain Growth Behavior of Nb-Added SCR420 Steel)

서지정보

· 발행기관 : 한국주조공학회
· 수록지 정보 : 한국주조공학회지 / 45권 / 2호 / 45 ~ 52페이지
· 저자명 : 임재한, 황순홍, 노현배, 이상원, 장병록

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.

영어초록

Cold-forged products that are utilized to carburize steel often experience abnormal grain growth during high-temperature carburizing processes due to uneven levels of residual stress that form within the metal during plastic deformation. This abnormal grain growth is a primary cause of both quality degradation and productivity loss during a carburizing heat treatment. In this study, a NSR (normalizing & stress relief) heat treatment is proposed as a pre-treatment before cold forging to control abnormal grain growth more effectively. The effect of this treatment was analyzed using the thermodynamic simulation program Thermo-Calc. The results showed that compared to the conventional SA (spheroidized annealing) heat treatment, the NSR treatment resulted in a twofold increase in the volume fraction of Nb precipitates, with abnormal grain growth effectively controlled due to the grain pinning effect. Notably, the critical temperature for abnormal grain formation increased by 50℃ in the 80% compressed sample.

참고자료

· 없음