| 금속연구소, 대규격 철강주조 편석제어의 세계적 난제 해결 | ||
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 중국과학원 금속연구소 선양재료과학국가(연합)실험실의 리덴중(李殿中) 연구원과 리이이(李依依) 원사 연구팀이 철강속 불순물 부력으로 인한 채널 응고편석 형성에 관한 새로운 메커니즘을 발견함에 따라, 지난 1960년대에 인정받아 적용해왔던 자연 대류에 의한 응고편석이론을 뒤집어놓았다. 관련 연구성과는 2014년 11월 25일 “Inclusion Flotation-driven Channel Segregation in Solidifying Steels”제목으로 지에 발표되었다. 철강은 다양한 함량의 원소들로 구성된 합금이다. 제조 초기 실효를 유발하는 한가지 주요 원인은 재료응고과정의 성분의 불균일한 분포, 즉 편석때문이다. 하지만 그 배후생성메커니즘에 대한 해석은 여전히 명확하지 않다. 편석이론의 핵심은 바로 자연 대류에 의한 편석인데, 동 이론에 따르면 철강의 편석현상은 주로 황, 인, 탄소, 규소, 망간 등 원소로 초래된 것이며, 편석을 제어하는 주요 수단은 유동을 억제하는 것이라고 주장한다. 하지만 생산실천과정에서 위의 이론은 대규격 철강재료의 편석 형성에 대해 많은 논쟁이 있으며 편석을 효과적으로 제어할 수 없었다. 백톤급 대규격 잉곳의 실물 해부와 대척도 연산모의과정을 통해, 연구팀은 광범위하게 응용되고 있는 강종가운데 불순물이 채널 편석을 유발하는 주요 메커니즘임을 발견하였다. 채널 편석은 산화물을 핵심으로 하는 불순물에서 기인한 것으로, 일정 수량과 규격의 불순물은 고상/액상 공존 영역(Mushy Zone)의 집결로 형성된 부력효과 때문에 공존영역의 불안정성을 유도하며, 채널 편석의 형성을 주도하였다. 이번 연구는 그동안 야금계에서 보편적으로 인정받았던 전형적인 자연대류이론(Natural convection theory)을 뒤덮어 놓았다. 정보출처 : http://www.wokeji.com/explore/qykj/201411/t20141127_878391.shtml |
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