RIST, 고탄소강 AGS 측정용 에칭기술 개발 성공
RIST, 고탄소강 AGS 측정용 에칭기술 개발 성공
  • 박준모 기자
  • 승인 2021.10.08 15:51
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선명한 AGS 측정 가능해져
열연·선재 수요업체 대상으로 시험분석 지원서비스 제공 
ISO 등 국제규격화를 추진하는 방안도 검토 중

포항산업과학연구원(원장 유성, 이하 RIST)이 고탄소강 AGS (Prior Austenite Grain Size) 측정을 위한 특수 에칭기술 개발에 성공했다. 이를 통해 대내외 시험분석지원 서비스를 본격적으로 제공할 수 있게 됐다. 

탄소강은 850~950도로 열처리한 후 급냉하면 오스테나이트(Austenite) 조직에서 마르텐사이트(Martensite) 조직으로 바뀌는데 이때 마르텐사이트 조직으로 바뀌기 전 오스테나이트 조직의 AGS는 마르텐사이트 조직의 기계적 물성(인장강도, 충격강도 등)을 결정하는 중요한 지표다. 그럼에도 불구하고 그동안 선명한 측정이 불가능했다. 

즉 탄소강의 조직 관찰을 위해서 에칭(부식)을 하는데 이때 마르텐사이트 조직만 보일 뿐 오스테나이트 AGS는 희미한 흔적만 확인할 수 있었다. 특히 탄소가 0.5% 미만인 저/중탄소강을 특수 에칭으로 처리할 경우 일부 AGS는 관찰할 수 있으나 탄소가 0.5% 이상인 고탄소강 혹은 합금강의 경우에는 선명한 AGS 관찰은 사실상 불가능한 것으로 알려져 왔다. 

이러한 고탄소강 AGS 측정의 필요성은 특히 열연과 선재 관련 분야 산업계의 고질적 이슈이지만 AGS 관찰과 측정을 위한 국내외 시험규격도 전무한 실정이었다.

RIST는 이러한 문제점을 해결하고자 자체적으로 2020년 초부터 현미경 시험분석 기능원들과 금속 및 화학 전공 시험분석 연구원들 간의 전문연구회를 결성하고 주기적으로 금속현미경 조직 및 에칭기술에 대한 분석 및 메카니즘을 규명했다. 또 포스코 열연선재분야 연구원들의 지속적인 협조로 고탄소강의 선명한 AGS 측정을 위한 특수 에칭기술을 개발하는 데 성공하였다.

기존에는 고탄소강의 기계적 물성(인장강도, 충격강도 등)을 파악하기 위해서는 다양한 시험분석을 시행한 후 확인할 수 있었다. 하지만 개발된 특수 에칭기술을 적용할 경우 선명한 AGS 측정이 가능해 간접적으로 물성을 예측할 수 있어 시간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있게 됐다. 

AGS 측정용 고탄소강 (스프링강) 현미경 조직사진. 기존 에칭 기술을 적용할 경우 AGS(좌 그림) 관찰이 어려웠으나, RIST가 개발한 특수 에칭기술을 적용할 경우(우 그림) AGS가 선명하게 관찰됨을 확인할 수 있다. (사진=RIST)
AGS 측정용 고탄소강 (스프링강) 현미경 조직사진. 기존 에칭 기술을 적용할 경우 AGS(좌 그림) 관찰이 어려웠으나, RIST가 개발한 특수 에칭기술을 적용할 경우(우 그림) AGS가 선명하게 관찰됨을 확인할 수 있다. (사진=RIST)

또한 고객사 입장에서는 원하는 기계적 물성을 얻기 위한 사전 열처리가 제대로 수행되었는지 검증할 수 있는 지표로 사용될 수 있어 제품 클레임에 대한 원인을 쉽게 규명이 가능해졌다.

개발된 기술은 고탄소강 AGS 측정을 필요로 하는 열연/선재 수요기업을 대상으로 시험분석지원 서비스를 제공하고 있다. 아울러 고탄소강 AGS 측정용 특수 에칭기술에 대한 전반적인 내용에 대해서는 ISO 등 국제규격화를 추진하는 방안도 검토 중이다. 

고탄소강 AGS 측정에 대한 자세한 내용은 2021년 첨단소재부품 뿌리산업기술대전 (킨텍스, 10/13-15) 및 대한금속∙재료학회 2021년 추계학술대회(제주 국제 컨벤션센터, 10/20-22) 기간 중 운영되는 전시회(RIST 전시 부스)에서 만나볼 수 있다.



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