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신형 초고강도 마레이징강, 강도 2000MPa 초월
  • 등록일2017.04.16
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최근, 베이징과학기술대학 신형금속재료 국가중점실험실 뤼자오핑(吕昭平) 연구팀은 혁신적인 합금설계 컨셉트로 고밀도 나노 보강 초고강도 마레이징강을 개발하였다. 해당 연구 성과는 2017년 4월 10일 「Nature」에 온라인으로 발표되었다.

“초고강도강 왕”으로 불리는 마레이징강은 현재 항공우주, 신에너지, 선진장비 제조, 국방안전과 고속 열차 등 국가 주요 첨단기술 분야에서 광범위하게 응용되고 있다. 그러나 많은 량의 코발트, 티타늄 몰리브덴 등 고가의 합금 원소를 함유하고 있을 뿐만 아니라 복잡하고 엄격한 제련과 열처리 과정을 거쳐야 하기 때문에 단가가 매우 높다. 따라서 마레이징강은 로켓 엔진 케이스, 항공기 이착륙 장치와 항공우주의 핵심적 체인 부품 및 심해 기술의 중요한 구조적 부품 제작에만 사용되고 있다.

강철재의 최대강도를 높이고 원가를 낮추며 공법을 간소화하기 위하여 연구팀은 합금 설계에 관한 혁신적 컨셉트를 제안하여 몰리브덴 등 귀중 원소함량을 대폭 줄이고 알루미늄과 탄소 등 흔히 볼 수 있는 저가의 원소로 코발트, 티타늄 등 고가의 원소를 완전히 대체하고 다양한 강화 메커니즘으로 고밀도 나노 석출 경화 초고강도 마레이징강을 개발하였다. 새로 개발한 마레이징강은 원가가 낮을 뿐만 아니라 인장 강도가 2,200 MPa에 달하는 동시에 가소성은 8 % 이상에 달하여 고강도 강철재의 종합성능을 대폭 향상시켰다.

강철재 성능 한계 연구는 최근 몇 년간의 연구 초점이며 강도 한계는 줄곧 바라는 목표이다. 그러나 강철재 강도와 인성을 더한층 높이는 것은 매우 어려운 문제이다. 연구팀에서 제안한 혁신적인 나노 석출 합금 설계 컨셉트로 개발한 초고강도 마레이징강은 2,000 MPa를 초과하는 강도에서도 양호한 가소성을 나타냈을 뿐만 아니라 합금제조 원가도 대폭 줄일 수 있어 고성능 강철재 연구개발에 새로운 방향을 제시하였을 뿐만 아니라 고성능 강철재 기술연구를 추진하였으며 기타 합금체계의 고성능화 연구에도 적용될 것으로 전망된다.

정보출처 : http://www.stdaily.com/index/yaowen/2017-04/13/content_532247.shtml