Stainless steel에 대한 이해

소개

Stainless steel에 대한 여러가지 내용을 다룬 report 입니다.

목차

(a) Ferritic/Martensitic/Austenitic Stainless steel의 열처리시, 각각의 주요결함이 발생하는 온도구간, 결함의 종류와 원인/대책을 비교 기술하시오.
(b) Martensitic stainless steel 은 C, Cr 및 기타 합금원소의 첨가량에 어떠한 제약이 있으며, 그 이유는?

본문내용

(a) Ferritic/Martensitic/Austenitic Stainless steel의 열처리시, 각각의 주요결함이 발생하는 온도구간, 결함의 종류와 원인/대책을 비교 기술하시오.

- (1) Ferritic stainless steel :
12~30% Cr, bcc조직(ferrite), 내식성, 내열성 요구되는 일반 구조용 재료, 3가지 취성

1) 475℃ 취성 : ferritic s/s을 400~450℃ 장시간 가열할 때 생김. 이유는 상태도의 spinodal decomposition으로 인해 발생하는 것으로 α상이 석출되 brittle 해지기 때문, 장시간의 등온처리로 나타나는 현상이므로 영향을 미치지 않음.
2) σ상 취성 : 500~800℃에서 장시간 가열하면 σ상이 석출되는데, σ상은 TCP phase로 매우 brittle 한데, 이를 석출시키려면 오랫동안 시효처리해야 하므로 영향을 미치 지 않는다.
3) 고온취성 : 약 950℃ 이상으로 가열하고 상온으로 냉각할 때 심한 취성이 나타나며 내식성이 없어진다. 이유는 결정립계 또는 전위자리에 Cr이 많은 탄화물 및 질화물 을 석출하기 때문이다. ferritic s/s은 C, N고용도가 대단히 낮으므로 C, N을 크게 낮추지 않는 이상 Cr 탄화물 생성한다. C이 많을 수록 심해진다. 이는 합금의 용 접, 고온열처리 및 주조작업시 연성과 내식성을 저하시킨다. 해결방안은 Cr 함량이 높고 C, N 함량을 크게 낮추면 된다. 또는 Ti, Nb를 첨가해, 고온에서 Ti,Nb 탄화 물을 형성시킴으로써 미리 Cr탄화물 생성을 막가 합금을 안정화 시킬 수 있다.

(2) Martensitic stainless steel
- 450~550℃에서 tempering 시 충격강도가 최소가 된다. toughness가 나쁘다. 충격흡수 가 저하된다. 이유는 결정립계에 대부분 나타나는 탄화물(질화물) 석출 때문이다. 또는 temper embrittlement도 부분적으로 일어나기 때문이다. 이를 억제하기 위해 서는 C의 함량을 매우 낮추거나 Nb, Ti등을 넣으면 되지만 martensitic s/s은 내식 성보다는 고강도를 얻게하기 위한 s/s 이므로 충분한 C이 있어야 martensite가 형 성될 수 있고, 또한 합금을 첨가하면 Ms,Mf 온도를 낮추게 되어 상온에서 잔류 오 스테나이트가 생기게 되므로 어려워진다. 그중 C 0.08~1.1%범위에서 18%Cr으로 까 지 확대할 수는 있다. 방법은 450~550℃사이의 tempering을 피한다.

참고자료

· 없음