STD11강의 열처리 조건에 따른 모상 안정화 및 내마모 특성

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Effect of Heat Treatment Conditions on the Stabilization and Wear Resistance in STD 11 Steel

By Choi Won Il
Advisor: Prof. Jang Woo-Yang Ph. D.
Dept. of Advanced Parts & Materials Engineering Graduate School of Chosun University

Effect of austenitization and cryogenic treatment conditions on the the stabilization of parent phase and mechanical property has been studied in the STD11 steel for cold-work tool and dies.
When austenitizing temperature is low or holding time is short, not only the mixture of α' martensite and M7C3), but α-ferrite is revealed. However, When austenitizing temperature is high or holding time increases, austenite is retained as well the mixture of α' martensite and M7C3. The optimal austenitizing conditions, which absent α-ferrite or retained austenite in matrix, are 1,000 ℃×20min or 1,040 ℃×10min in this study.
The retained austenite shown at improper austenitizing conditions is contributed to the lowering martensitic transformation temperature(Ms ~ Mf) by the stabilizayion of parent phase. The retained austenite is transformed to martensite by cryogenic treatment i.e., by immersing into liquid nitrogen.
The mechnical properties such as hardness and wear resistance are closely allied to resulting micrstructure after heat treatment; The retained austenite as well α-ferrite revealed at improper austenitizing conditions abruptly decreased hardness or wear resistance. The cryogenic treatment is necessity to decrease the volume fraction of the retained austenite revealed after quenching because the retained austenite exerts a harmful influence on the mechanical properties of the STD 11 steel.
Alternative Title
Effect of Heat Treatment Conditions on the Stabilization and Wear Resistance in STD11 Steel
Alternative Author(s)
일반대학원 첨단부품소재공학과
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Table Of Contents
목 차


제 1 장 서 론 1

제 2 장 이론적 배경 3
제 1 절 프레스 금형 소재의 특성 및 종류 3
1. 기계 구조용 탄소강 및 탄소 공구강 3
2. 프레스 금형용 합금 공구강 3
3. 고속도 공구강 및 분말 야금 공구강 4
4. 프리하든강과 초경합금 4
5. 프레스 금형용 세라믹 4
제 2 절 Fe-Cr-C강의 상변태 6
1. Fe-Cr-C강의 상태도 6
제 3 절 마르텐사이트 변태 8
1. 무확산변태 8
2. Habit plane 9
3. 결정격자 방위관계 9
4. 표면기복 10
5. 협동적 원자운동에 의한 변태 11
6. 마르텐사이트의 미세조직 12
제 4 절 오스테나이트의 안정화 14
1. 안정화 및 안정화 원인의 분류 14
2. 변태온도의 범위 15
3. 오스테나이타이징 온도 및 퀜칭온도의 효과 16
4. MS온도 이상에서의 유지 17
제 5 절 마르텐사이트의 템퍼링 19

제 3 장 실험방법 24
제 1 절 시편 24
제 2 절 열처리 24
1. 오스테나이트화 처리 및 퀜칭 24
2. 상향 퀜칭 25
3. 크라이오 처리 25
4. 템퍼링 26
제 3 절 미세조직 관찰 27
제 4 절 X-선 회절시험 27
제 5 절 기계적 성질 28
1. 경도시험 28
2. 마모시험 28

제 4 장 결과 및 고찰 30
제 1 절 오스테나이트의 안정화 특성 30
1. 오스테나이타이징 조건에 따른 미세조직 및 상변화 30
2. 오스테나이타이징 조건에 따른 경도 변화 42
3. 마모 특성에 미치는 잔류 오스테나이트의 영향 45
제 2 절 크라이오처리에 의한 잔류오스테나이트의 마르텐사이트 변태 48
1. 크라이오 처리에 따른 미세조직 및 상변화 48
2. 크라이오 처리에 따른 경도 변화 50
3. 마모 특성에 미치는 크라이오처리의 영향 52

제 5 장 결 론 54

참 고 문 헌 55
조선대학교 대학원
최원일. (2012). STD11강의 열처리 조건에 따른 모상 안정화 및 내마모 특성.
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General Graduate School > 3. Theses(Master)
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