진동제어에 의한 정밀기기의 고성능화를 위한 고강도 및 고감쇠능 합금 개발에 관한 연구

Abstract

감쇠능이 높고 강도가 우수한 제진함금 개발에 필요한 자료를 얻기 위하여Fe-12%Cr-22%Mn의 화학조성을 갖는 시료에 2%의 Co와 0.13%의 N가 첨가된 시료를 만든 다음 가공 량을 달리하는 냉간압연 한 후 인장성질과 감쇠능에 미치는 Co와 N 첨가의 영향을 조사하였다. 또한 냉간가공 후 서브제로처리를 실시하여 감쇠능과 인장성질에 미치는 서브제로처리의 영향도 조사한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 세 시료 모두 쌍정을 갖는 오스테나이트 조직으로 이루어져 있고, 냉간압연에 의해 오스테나이트조직이 마르텐사이트 조직으로 가공유기 변태되며, 압연 량이 증가할수록 가공유기 생성되는 마르텐사이트의 량이 많았다. 세시료의 냉간압연 한 시료 및 냉간압연 후 서브제로 처리한 시료 모두 감쇠능은 ε마르텐사이트 조직에 강하게 영향을 받아 ε마르텐사이트의 량이 증가함에 따라 직선적인 비례관계로 증가하였다. Co 첨가되면 ε마르텐사이트의 량과 강도 및 감쇠능은 증가하지만, 연신율 약간 낮게 나타났다. 이에 반하여 N를 첨가하면 ε마르텐사이트의 량과 연신율 및 감쇠능은 낮아지고 강도는 약간 증가하였다. ε마르텐사이트의 량이 증가함에 따라 감쇠능이 증가하는 속도는 냉간압연 한 시료 및 냉간압연 한 다음 서브제로 처리한 시료 모두 N가 첨가된 시료의 경우가 가장 낮게 나타났다. 서브제로처리를 하면 가공유기 변태되지 않고 남아 있는 오스테나이트조직이 마르텐사이트로 변태되는데 기인되어 ε마르텐사이트의 량과 인장강도 및 감쇠능은 증가하는데 반하여 연신율은 감소하였다.

The Effect of the addition alloy elements of Co, N and subzero treatment on tensile strength and damping capacity were investigated in Fe-12%Cr-22%Mn alloy. Austenite structure was transformed into martensite structure by cold rolling and with increase in degree of cold rolling, volume fraction of martensite increased. Damping capacity linearly increased by increasing in volume fraction of ε martensite in cold rolled specimens and subzero treated specimens after cold rolling. Volume fraction of ε martensite, tensile strength and damping capacity was increased by the addition of Co in Fe-12%Cr-22%Mn alloy, while elongation was decreased. However, volume fraction of ε martensite, elongation and damping capacity were decreased by the addition of N in Fe-12%Cr-22%Mn alloy., but tensile strength was increased. Volume fraction of ε martensite, tensile strengths and damping capacity was also increased by subzero treatment at -196℃ for 3h, while elongation was decreased.