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강화 기구와 전위

풀림한 저탄소강을 잡아당기면 상항복점 뒤에 응력이 내려가고, 뤼더스 띠가 시험편을 따라 전파하는 항복점 현상이 나타난다. 이 현상과 대책에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가?

  1. A결정립계에 석출한 시멘타이트가 전위의 발생을 방해하여 일어나므로, 담금질로 시멘타이트를 녹여 두면 상온에서 몇 달을 두어도 나타나지 않게 된다
  2. B탄소나 질소 원자가 전위에 모여 고착하기 때문에 일어나며, 가볍게 냉간 압연하여 움직일 수 있는 전위를 늘리면 사라지지만, 상온에서 방치하면 다시 나타나기도 한다
  3. C전위가 결정립계에 쌓여 상항복점이 생기므로, 결정립을 크게 하여 결정립계를 줄이면 항복점 현상도 뤼더스 띠도 일어나지 않게 된다
정답과 해설 보기

정답: B. 탄소나 질소 원자가 전위에 모여 고착하기 때문에 일어나며, 가볍게 냉간 압연하여 움직일 수 있는 전위를 늘리면 사라지지만, 상온에서 방치하면 다시 나타나기도 한다

저탄소강에서는 침입형 탄소나 질소 원자가 전위 주위에 모여(코트렐 분위기) 전위를 고착합니다. 항복에는 전위를 떼어 내거나 새로운 전위를 만드는 큰 응력이 필요하고(상항복점), 일단 움직이기 시작하면 낮은 응력으로 변형이 진행되므로, 변형된 띠가 시험편을 따라 전파합니다. 프레스품 표면에 무늬(스트레처 스트레인)가 생기는 원인이 되므로, 박강판은 1% 전후의 조질 압연으로 움직일 수 있는 전위를 늘린 다음 사용합니다. 다만 고용된 탄소나 질소가 확산하여 다시 전위를 고착하면 항복점이 되돌아오며(변형 시효), 탄소나 질소를 Ti나 Nb로 화합물로 만든 IF강에서는 이것이 일어나지 않습니다. 시멘타이트나 결정립계에서의 쌓임으로 설명하는 선택지는 틀렸습니다.

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