낮은 가격에 회복력 우수한 철계 형상기억합금 새 제조법 개발
물질·재료연구기구는 낮은 가격에 회복력이 우수한 철계 형상기억합금의 새로운 제법을 개발했다고 발표했다. 니오브·탄소첨가의 철·망간·규소 형상기억합금을 온간압연하면 형상기억 특성이 대폭 개선된다. 파이프 이음새는 200~400℃의 가열로 형상을 회복하고, 상온에서 되돌려도 강도는 충분. 수도배관이나 석유수송관, 화학 플랜트 등의 배관작업용 이외에 터널공사나 지하철 공사의 지지 재료, 자동차 부재 등으로서 新日本제철의 淡路산업(兵庫縣 洲本市)가 시판할 예정이라고 한다.
대표적인 형상기억합금인 니켈·티탄합금은 가격이 비싸기 때문에 파이프 이음새로서는 군용 정도. 철계 합금도 원료 원가는 싸지만 형상기억 특성이 떨어져 특성 개선(트레이닝 열처리)을 하면 원가가 높아지는데다가 형상이 한정된다.
物材硏의 菊池武丕兒 주석연구원, 梶原節夫 객원 연구원 등은 강재 가공에서 사용되는 온간압연에 주목, 형상을 기억시키는 시효 처리 전에 압연가공하면 특성개선작업을 생략할 수 있고, 임의 형상의 부재를 만들 수 있다는 것을 밝혀냈다. 14%에서 30%의 압연으로 형상기억 특성의 기준이 되는 변형량이 실용수치인 4%에 대해 95%로, 형상회복력도 30% 압연으로 200메가펄스가 되어 파이프 체결부재로서 충분히 적용할 수 있다.
특성향상의 이유는 온간가공하면 ①석출물이 5~10나노미터로 한 자릿수 작아진다 ②석출물이 균일 분포하여 석출물 주위에 커다란 탄성 굴절이 생긴다 ③변형으로 3~5나노미터 폭의 극히 얇은 판상 멀텐사이트가 형성된다. 니켈을 망간으로 한 내식성 합금에서도 같은 효과를 확인할 수 있었다. 시효시간도 10분 정도로 단축, 원가의 대폭 저감도 전망되어 니켈·티탄계와 비교해 최대 2자릿수 낮아 질 것으로 내다보고 있다. (NK)
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