| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2007년 가을 (11/02 ~ 11/02, 성균관대학교) |
| 권호 | 13권 2호 |
| 발표분야 | 구조재료 |
| 제목 | 구조강재의 조직 미세화를 위한 비금속 개재물 중 구리와 주석의 석출거동에 관한 연구 |
| 초록 | 국내 일반 전기로 업체에서 생산되는 구조강재는 생산 공정에서 주원료인 스크랩으로부터 Cu, Sn등의 순환성 원소가 포함되게 된다. 스크랩의 재활용 공정에서 순환성 원소(Cu,Sn)는 연주 이후 공정에서의 ‘Hot sweating 현상’의 주원인이 되며 이를 제어하기위한 연구가 활발히 진행되어 왔으며 최근에는 MnO-MnS 계 개재물을 이용한 구리와 주석의 석출이 보고되었다. 생성된 MnS및 CuS등의 개재물은 응고과정 중 Ferrite 핵생성처로 작용하여 석출 개재물의 미세 분산을 시 Asiccular Ferrite상의 미세 조직을 얻을 수 있게 되어 구조강재의 기계적성질의 개선효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 이에 본 연구에서는 MnO-MnS 계 개재물 중으로 구리와 주석의 고정을 통한 무해화를 위한 열역학적 고찰을 통해 최적 조성을 도출하고자 하였다. MnO-SiO2-MnS(TiO2) 계 개재물에서 구리와 주석의 분배비를 측정함으로써 구리와 주석의 반응기구를 도출할 수 있었다. 이로부터 개재물 중 구리와 주석의 흡수능은 다음과 같이 정의 하였다. CCu=K1/γCuS0.5=(%CuS0.5)/(aCuXpS21/4 ), CSn=K2/γSnS=(%SnS)/(aSnXpS21/2) 구리와 주석의 흡수능은 황분압에 강한 영향을 받는 것이 확인되었으며, 고정된 MnS 조성에서 염기도의 증가에 따라 구리의 흡수능은 감소하는 반면 주석의 흡수능은 증가하는 경향을 나타내었다. 구리와 주석의 석출을 위한 개재물의 최적화 조성은 (wt% MnO)=43.6, (wt% SiO2)=1.8, (wt% MnS)=54.6으로 연구되었다. 구리와 주석의 분배거동은 응고 시 결정립 계면에서의 용질 재분배에 의한 황농도에 영향을 받는 것으로 연구되었다. 이러한 결과로부터 스크랩 중 구리와 주석의 무해화 및 비금속 개재물 제어 기술을 통한 분산강화에 의한 유익화 기술 개발이 가능할 것으로 기대된다. |
| 저자 | 박진균, 정은진, 박현식, 민동준 |
| 소속 | 연세대 |
| 키워드 | inclusion; stannous capacity; cupric capacity; grain refinement |
