12Cr 내열강의 미세조직과 기계적 성질에 미치는 열처리의 영향

Abstract

B7B4 내열강을 원심주조 후 단조한 다음 냉각방법을 달리하여 냉각 한 다음 열처리를 실시하여 냉각방법과 열처리 조건 변화에 따른 미세조직과 기계적 성질 변화를 조사하였다. 또한 페라이트와 마르텐사이트의 2상을 갖는 시료를 시효처리 하여 페라이트상과 마르텐사이트 상에서 일어나는 미세조직 변화를 조사한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 시효처리 시간이 길어짐에 따라 페라이트 상에서는 미세조직의 변화가 일어나지 않는데 기인되어 경도 값은 큰 변화가 없는데 반하여, 마르텐사이트 상에서는 결함의 감소와 탄화물의 석출 및 성장이 일어나는데 기인되어 경도 값은 초기에는 빠르게 낮아지다 특정 시간 이상에서 부터는 서서히 낮아졌다. 단조작업 후 공랭한 시료가 마르텐사이트 조직의 크기는 가장 크고, 석출되는 탄화물의 양이 가장 많은데 반하여 수냉한 경우가 마르텐사이트 조직이 가장 미세하고 석출되는 탄화물의 양이 가장 적었다. 단조작업 한 다음 수냉한 시료가 인장강도와 경도가 가장 높고, 연신율과 충격값은 가장 낮은데 반하여, 공랭한 시료가 인장강도와 경도가 가장 낮고, 연신율과 충격값은 가장 높게 나타났다. 오스테나이트화 처리 온도가 높아질수록 그리고 오스테나이트화 처리 시간이 길어질수록 마르텐사이트의 크기가 미세해 지고, 석출되는 탄화물의 양은 적었다. 오스테나이트화 처리 온도가 높아질수록 인장강도와 경도 값은 증가하는데 반하여, 연신율과 충격값은 감소하였다. 또한 오스테나이트화 처리 시간이 길어짐에 따라 인장강도 및 경도 값은 증가하는데 반하여 연신율과 충격값은 감소하였다. 템퍼링 처리 온도가 증가할수록 그리고 템퍼링 처리 시간이 길어질수록 템퍼드 마르텐사이의 양이 많아질 뿐만 아니라 석출되는 Cr23C6형 탄화물의 양도 많아지고, 크기도 미세하였다. 템퍼링 처리 온도가 증가함에 따라 인장강도와 경도는 감소하고 연신율과 충격값은 증가하였다, 또한 템퍼링 처리 시간이 증가할수록 인장강도와 경도는 감소하는데 반하여 연신율과 충격값은 증가하였다.

The aim of this study was investigated the effect of cooling methods and heat treatment conditions on the mechanical properties and microstructure changes in B7B4 heat resistant steel. The obtained results are summarized as follows : With increasing of aging time, hardness of ferrite was not greatly changed due to no changes of ferrite microstructure, while hardness of martensite slowly decreased after quickly decreasing in early stage of aging time. Air cooled specimen after forging have the most volume fraction of cabides and the biggest martensite microstructure, while water quenching specimen after forging have the little volume fraction of cabides and the smallest martensite microstructure, also in case of water cooling specimen after forging, tensile strength and hardness was highest but elongation and impact valⅱ ue was lowest, while in case of air cooling specimen, tensile strength and hardness was lowest but elongation and impact values was highest. With increasing temperature and time of austenitizing treatment, martensite microstructure was fined and the volume fraction of carbide was few. also with increasing temperature and time of austenitizing treatment, tensile strength and hardness was increased, while elongation and impact value was decreased.