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엔진 밸브 스프링에 사용되는 고강도 Si-Cr 스프링 강의 개발에 관한 연구
반덕영,남원종,이상래,Ban, Deok-Yeong,Nam, Won-Jong,Lee, Sang-Rae 한국재료학회 1998 한국재료학회지 Vol.8 No.1
자동차의 엔진밸브 스프링으로 사용되는 Si-Cr 스프링강의 영구 변형 저항성과 내피로성이 우수한 고강도강을 개발하기 위하여 탄소함량을 증대시키고 Mo, V, W와 같은 합금원소를 기존의 SAE 9254 스프링강에 첨가하여 개발강을 제조했다. SEM및 EDX가 부착된 TEM을 이용하여 미세조직을 관찰했고, 크립시험 및 피로시험기를 이용하여 스프림의 영구 변형 저항성 및 스프링의 내피로성을 조사했다. 실험결과, 개발강은 피로 특성치는 기존강과 동등 수준이면서 인장강도가 기존강의 것보다 10%가 더높은 2100MPa 급의 고강도를 나타내었으며 또한 영구 변형 저항성도 현저하게 개선되었는데 이는 W, Mo의 첨가로 인해 템퍼링시에 세멘타이트의 성장이 억제되어서 세멘타이트의 석출물이 미세하게 되었기 때문이다.
Si-Cr 스프링 강에서의 Mo 및 W 첨가가 미세조직 및 기계적 성질에 미치는 영향
남원종,이상래,반덕영 대한금속재료학회(대한금속학회) 1998 대한금속·재료학회지 Vol.36 No.2
Effects of the Mo and W additions to Si-Cr spring steels on the microstructural evolution and mechanical properties in spring steels were investigated. It was found that the Mo and/or W addition does not change the behavior of tempered carbide at low temperatures, such as the precipitation of ε-carbide and the conversion of ε-carbide to cementite, via dilatometry tests and the observation of microstructure using TEM. However, it would reduce the coarsening rate of cementite at high temperatures above 450℃, resulting in the smaller size of cementite particles due to the lower diffusion rate. Since the sag resistance depends on the distribution and the size of precipitates, steel C(0.2% W) showed the strongest sag resistance whereas steel A showed the weakest sag resistance, when tempered at 450℃. Also, an abundance of precipitates at 350℃ tempering exhibits the maximum loop area, i.e., the sag resistance for all the tested steels. The Mo and W additions to Si-Cr spring steels raised the ratio of loop area/tensile strength. Therefore, the Mo and W additions would be effective method to increase the sag resistance as well as strength in Si-Cr spring steels.
W의 첨가가 고강도 Si-Cr 스프링 강의 미세 조직 및 기계적 성질에 미치는 영향
남원종,이상래,반덕영 대한금속재료학회(대한금속학회) 1997 대한금속·재료학회지 Vol.35 No.8
Effects of the W addition on the microstructure evolution and mechanical properties of high strength Si-Cr spring steels have been investigated. The W addition would reduce the coarsening rate of cementite due to the lower diffusion rate, resulting in a smaller size of cementite particles. The sag resistance depends on the distribution and the size of precipitates. Therefore, an abundance of precipitates at 350℃ tempering exhibits the maximum hysteresis loop area, i.e. the sag resistance. At the tempering temperature of 450℃-500℃, the W addition resulted in the improvement of the sag resistance through the suppression of the cementite coarsening.