표제지
목차
약어설명 12
국문요약 13
I. 서론 15
1.1. 연구 목적 및 필요성 15
1.2. 연구 동향 17
II. 이론적 배경 20
2.1. 적층제조 (additive manufacturing) 20
2.2. STS630 소재 특성 21
2.3. SKD61 소재 특성 23
2.4. 입열량 24
2.5. 예민화 26
2.6. 상태도와 Calphad 27
2.7. EPR (Electrochemical Potentiodynamic Reactivation) 28
III. 연구 방법 29
3.1. 시편 제작 29
3.2. 적층 조건 30
3.2.1. 1,2차 실험 적층 조건 30
3.2.2. 열처리 조건 30
3.2.3. 실험 방법 34
3.3. 분석 방법 35
3.3.1. SEM-EDS (line scanning, Mapping) 분석 35
3.3.2. XRD 분석 35
3.3.3. EBSD 분석 35
3.3.4. 경도 및 인장강도 측정 36
3.3.5. Calphad 36
3.3.6. EPR 분석 36
3.3.7. TEM 분석 37
IV. 연구 결과 38
4.1. 1차 실험 결과 38
4.1.1. 입열량에 따른 미세조직 및 조성변화 분석 39
4.1.2. 적층 계면 XRD 분석 42
4.1.3. EBSD 분석 44
4.1.4. 경도 분석 결과 49
4.2. 2차 실험 결과 50
4.2.1. 적층 조건 및 열처리 조건에 따른 기계적 특성 분석 50
4.2.2. 열처리 조건 적용 후 적층 계면 XRD 분석 55
4.2.3. 장기간 열처리에 의한 EBSD 결과 변화 57
4.2.4. 예민화를 알아보기 위한 SEM 및 EDS Mapping 60
4.2.5. 열처리 시간과 온도에 따른 상태도 및 Calphad 63
4.2.6. 예민화를 증명하기 위한 EPR 74
4.2.7. 예민화를 증명하기 위한 TEM 76
V. 결론 81
참고문헌 83
ABSTRACT 85
표 3.1. STS630과 SKD61 화학적 조성 29
표 3.2. 열처리 방식 32
그림 1.1. 3차원 입체 냉각채널이 적용된 몰드 19
그림 1.2. [MBFZ toolcarft GmbH사의 3D 프린팅 금형 19
그림 2.1. PBF 방식 이미지 20
그림 2.2. STS630과 STS304 강도 비교 이미지 22
그림 2.3. 입열량 이미지 25
그림 2.4. 예민화 이미지 26
그림 3.1. STS630 적층 방식 이미지 29
그림 3.2. 실제 적층된 시편 이미지 31
그림 3.3. 실제 제품 가동시 온도 변화 이미지 33
그림 3.4. 인장시편 도면 34
그림 4.1. 적층 조건에 따라 저입열량과 고입열량 구분 이미지 38
그림 4.2.1. 100 W 1200 mm/s 조건 계면 분석과 EDS line scanning 39
그림 4.2.2. 140 W 1800 mm/s 조건 계면 분석과 EDS line scanning 40
그림 4.2.3. 140 W 2100 mm/s 조건 계면 분석과 EDS line scanning 40
그림 4.3.1. 140 W 900 mm/s 조건 계면 분석과 EDS line scanning 41
그림 4.3.2. 180 W 900 mm/s 조건 계면 분석과 EDS line scanning 41
그림 4.3.3. 180 W 2100 mm/s 조건 계면 분석과 EDS line scanning 42
그림 4.4. 계면에서 Micro-XRD 진행한 이미지 43
그림 4.5.1. 100W 1200mm/s 조건 EBSD 분석 이미지 44
그림 4.5.2. 140W 1800mm/s 조건 EBSD 분석 이미지 45
그림 4.5.3. 140W 2100mm/s 조건 EBSD 분석 이미지 45
그림 4.6.1. 140W 900mm/s 조건 EBSD 분석 이미지 46
그림 4.6.2. 180W 900mm/s 조건 EBSD 분석 이미지 46
그림 4.6.3. 140W 900mm/s 조건 EBSD 분석 이미지 47
그림 4.7. 입열량과 BCC분율 관계 이미지 47
그림 4.8. 입열량과 마르텐사이트, 페라이트분율 관계 이미지 48
그림 4.9. 조건에 따른 경도변화 이미지 49
그림 4.10.1. 900 mm/s조건 인장실험 결과 이미지 51
그림 4.10.2. 1500 mm/s조건 인장실험 결과 이미지 52
그림 4.11.1. 900 mm/s 조건 경도변화 이미지 53
그림 4.11.2. 1500 mm/s 조건에 따른 경도변화 이미지 54
그림 4.12.1. 10일간 열처리 후 Micro-XRD 분석 이미지 55
그림 4.12.2. 50일간 열처리 후 Micro-XRD 분석 이미지 56
그림 4.13.1. As-built 900 mm/s조건 EBSD 이미지 57
그림 4.13.2. 10 days 900 mm/s조건 EBSD 이미지 58
그림 4.13.3. 50 days 900 mm/s조건 EBSD 이미지 58
그림 4.14.1. As-built 1500 mm/s조건 EBSD 이미지 59
그림 4.14.2. 10 days 1500 mm/s조건 EBSD 이미지 59
그림 4.14.3. 50 days 1500 mm/s조건 EBSD 이미지 60
그림 4.15.1. 900 조건 열처리 기간에 따른 크롬카바이드 변화 61
그림 4.15.2. 1500 조건 열처리 기간에 따른 크롬카바이드 변화 62
그림 4.16. 480도에서 STS630 상태도 이미지 64
그림 4.17. 480도에서 Ni 평형 그래프 이미지 65
그림 4.18. 상온에서 STS630 Calphad 그래프 이미지 66
그림 4.19. 400도에서 STS630 Calphad 그래프 이미지 67
그림 4.20. 425도에서 STS630 Calphad 그래프 이미지 68
그림 4.21. 450도에서 STS630 Calphad 그래프 이미지 69
그림 4.22. 480도에서 STS630 Calphad 그래프 이미지 70
그림 4.23. α'에서 시그마 상으로 변한 XRD 데이터 71
그림 4.24. 일반적인 Stainless steel TTT 그래프 72
그림 4.25. 550도에서 STS630 Calphad 그래프 이미지 73
그림 4.26. As-built 900 mm/s 조건 EPR 그래프 이미지 74
그림 4.27. As-built 1500 mm/s 조건 EPR 그래프 이미지 75
그림 4.28. 10 days 900 mm/s 조건 EPR 그래프 이미지 75
그림 4.29. 10 days 1500 mm/s 조건 EPR 그래프 이미지 76
그림 4.30. As-built 900 mm/s 조건 TEM EDS 이미지 77
그림 4.31. As-built 1500 mm/s 조건 TEM EDS 이미지 78
그림 4.32. 10 days 900 mm/s 조건 TEM EDS 이미지 79
그림 4.33. 10 days 1500 mm/s 조건 TEM EDS 이미지 80