Mo, Nb 첨가에 따른 내화강 용접열영향부 미세조직 및 고온강도 변화에 대한 연구
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2021
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Korean
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자료형태
학술저널
수록면
248-248(1쪽)
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최근 고층 건축구조물에서의 대형 화재로 인한 건물 붕괴 및 이에 따른 인명사고 발생이 증가하고 있으며, 이에 따라 고층건물 화재 시 건물 붕괴를 지연시킬 수 있는 내화강재 개발 및 건축물에의 적용을 위한 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 내화강은 일반강 대비 고온내력이 우수한 강재로써 일반적으로 600 ℃에서의 항복강도가 상온 항복강도 대비 2/3 이상을 가진다. 보고에 따르면 고온에서의 전위회복이 느릴수록 강재의 내화특성은 향상되며, Mo, Nb 등의 원소 첨가 시 격자팽창 등에 따라 전위의 이동 및 회복이 지연되는 것으로 알려져 있다.
본 연구에서는 Ti, Mo, Nb의 함량이 다른 내화강재에 대해 용접열영향부에서의 미세조직 및 고온강도 변화에 대해 평가하였다. 평가 결과, Mo함량이 증가할수록 Ti 대신 Nb을 첨가할수록 내화특성은 향상되는 것으로 확인되었다. 이는 Mo, Nb 모두 고용상태에서 전위의 이동을 방해할 뿐 만 아니라 Nb의 경우에는 미세한 나노사이즈의 석출물을 형성시킴으로서 전위의 이동을 억제하기 때문으로 확인되었다. 한편, 실제 화재상황에서의 강재의 내화특성을 확인하기 위해 Constant-loading test를 실시하였다. Constant-loading test는 일정한 하중을 가하며 승온 시 파단되는 온도를 측정하는 방법으로 파단되는 온도가 높을수록 우수한 내화특성을 의미한다. 평가 결과, 고온인장시험과 마찬가지로 Mo함량이 증가할수록 Ti 대신 Nb을 첨가할수록 내화특성이 향상되는 것을 확인하였다. 마지막으로 본 연구에서는 이러한 합금원소 성분 변화에 따른 미세조직 변화 및 고온에서의 전위거동 변화에 대해 In-situ TEM, APT 등을 이용하여 분석 및 고찰하였다.
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