기가스틸 용접금속 특성 및 용접부 내구성능 영향 연구
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2021
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Korean
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학술저널
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250-250(1쪽)
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본격적인 전기차 시대를 대비하여 자동차 경량화 니즈는 지속 증가하고 있으나, 다각적인 구동 에너지원 검토와 함께 전기차 배터리 성능 또한 지속적으로 향상될 것으로 예상되고 있어 자동차 산업에서 가격 및 재활용에 강점을 갖는 강재의 적용은 꾸준히 유지될 것으로 기대된다. 그동안 연비와 안전성 측면의 차체 및 부품 고강도화 및 경량화 요구는 지속되어 왔으며, 특히 자동차 샤시/프레임류에 적용되는 강종은 인장강도 540~590MPa급 강재가 주를 이뤄왔고, 최근 780MPa급 강재의 적용이 확대되고 있으며, 전기차 또는 중대형 SUV와 같이 경량화 및 강성 보강이 요구되는 경우, 980MPa급 이상의 기가스틸을 적용한 부품 개발이 진행되고 있다. 그러나 기가스틸에 통상적으로 적용해온 용접재료와 현재까지 상용화된 초고강도 용접재료 적용시 충분한 용접금속 강도와 용접부 피로특성을 확보하기 곤란한 한계를 보이며, 특히 건설/중장비용으로 상용화된 용접재료의 경우 자동차 산업에서 지나친 제조원가의 상승 요인이 되어 적용이 용이하지 않은 한계를 지닌다. 본 연구에서는 상술한 제반 이슈를 해결하고자 POSCO GIGASTEEL에 강도 Grade별 상용화 용접재료 적용을 검토하고, 용접부의 물성을 비교하였다. 용접재료의 경우, C,Mn,Si,Cr,Ni,Mo 및 microalloying 효과를 고찰하여 용접금속의 강도 및 인성을 효과적으로 향상시킬 수 있는 침상형 하부 베이나이트 클러스터와 침상형 페라이트의 치밀한 복합 미세조직을 갖는 interlocked nature 구현을 검토하였다. 또한 EBSD 및 TEM을 통한 용접금속 미세조직 분석과 함께 인장/굽힘피로 및 고속인장특성을 평가하였으며, XRD(XSTRESS)를 통해 용접부의 잔류응력을 측정하였다. 이를 통해, GIGASTEEL용 New Generation 용접솔루션 개발을 모색하였다.
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