주형 동판 코팅층 박리 발생에 대한 원인 규명

Abstract

지구 온난화, 대기 오염 등 오늘날 갈수록 중요시 되고 있는 환경 이슈와 더불어 수요자들은 철강 제품에 대해 더욱 높은 품질과 기능들을 요구하고 있다. 이러한 사회적 환경 속에 철강회사들은 저마다 수요자들의 높은 요구를 충족시키기 위해 고강도, 고연성의 우수한 기계적 성질을 가지는 차세대 강종에 대한 기술 개발에 박차를 가하고 있다.

이러한 차세대 강종의 가장 대표적인 것이 바로 고망간강이다. 하지만, 고망간강은 망간(Mn), 알루미늄(Al) 등의 높은 합금성분으로 인해 여러 기술적, 원가적 문제를 야기하고 있으며 실제로 대량 생산에 많은 어려움을 겪고 있는 상황이다. 현재도 여러 야기되는 문제점들을 해결하기 위해 연주공정, 압연의 미세조직 제어, 엔지니어링, 용접 및 도금 분야 등에서 다양한 기술연구가 국내외로 매우 활발히 수행되고 있다.

이 논문은 고망간강 연주시 주요 문제 중 하나인 주형 동판 변형과 동판 코팅층 박리현상에 대한 연구내용을 포함하고 있으며, 문제의 원인을 규명하기 위해 보일링 해석, 유한요소해석을 통한 열응력 및 구조해석 등 다양한 방법과 접근을 시도한다. 특히, 주조 중 발생하는 열적 변동(Thermal Fluctuation)에 대한 내용을 깊이 있게 다루었으며 그것이 동판 변형과 동판 코팅층 박리현상에 어떠한 영향을 미칠수 있는지 관련 현상과 발생기구를 유한요소법(FEM)을 이용한 해석으로 규명하고 코팅층 박리를 저감하는 방안까지 제시한다.