오스테나이트 스테인레스 steel의 특징을 보면 열처리로는 경화되지 않고 냉간가공으로만 경화된다고 나와 있습니다.
이런 사항을 어렴풋이 알고 있다가 이번에 tesla에서 나온 사이버트럭에 이에 해당하는 기술이 도입이 된 것 같아서 찾아보다가
이해를 도울 수 있는 자료가 있는지 해서 여쭙습니다.
사이버 트럭은 "고유 개발한 오스테나이트계 강판소재를 냉간압연해 마르텐사이트계 외판으로 가공해 1.8mm의 두께에도 불구하고 기관단총 총알을 막아내는 방탄성능을 갖췄을뿐 아니라 화살이나 건설용 해머로 두드려고 흠집이 나지 않는 경도를 보임"
이중에서 냉간가공을 하면 왜 DIM이 생성되는지 이해가 가능한 좀 더 자세한 자료가 있을까요?
Meta stable Austenitic stainless steel 이 냉간가공 과정에서 결정립이 부서져서 응력이 크게 받은 상태로 Martensite로 변태하고
이게 annealing을 위한 nucleation 형태로 작은 grain을 만들어 인성이나 그런 것을 가지도록 열처리 하는 것으로 보이는데요.
잘 이해가 되지 않습니다.
간단 명료한 좋은 답글에 다음의 자료들을 참고하시면 원하시는 추가 자료를 얻는데 도움이 될 것으로 보입니다.
https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1206415/FULLTEXT01.pdf
https://aaltodoc.aalto.fi/server/api/core/bitstreams/cd70a630-73a0-4cc5-8ff6-a3d3607963c5/content
https://www.mdpi.com/2075-4701/12/7/1222
https://www.mdpi.com/2075-4701/10/12/1614/htm#:~:text=As%20a%20result%20of%20cold%20rolling%20to%20large,down%20to%20a%20few%20percent%20of%20tensile%20elongation.
한편, 북미에서 가장 많이 팔리며 남성들의 로망으로 여기는 캠핑용 트럭은 빅 3 자동차 회사의 독식으로 여겨져 왔는데 엘런 머스크는 이 시장에 큰 도전을 하며 차별화를 위해 전기차를 기반으로한 최초 트럭, Space X를 연상케하는 각진 외형 (+강도보강)과 Coating이 필요없는 내식성, 그리고 Starship rocket 에 사용중인 ASS including Plastic Induced Martensite 로 초고강도를 유지하므로서 기본적인 안전은 물론이고 총기 사고가 많은 북미의 상황에 효과적으로 대응하기 위한 특화로 새 시장의 경쟁력을 확보하고자 시작한 것인데 현재까지는 성공적인 출발인 것 같습니다. 다만, 전기차의 인기가 일시적으로 식어가는 현 분위기에 얼마나 잘 견뎌나가느냐가 분기점이 될 듯 하네요.
추가로 영하 30-40도C 이하의 겨울철 기후 조건에서의 내구성의 한계와 Rocket과는 달리 1년 365일 대기와 접촉하고 물리적인 Damage로 인해 ASS/MSS 표면이 광택을 제대로 유지하지 못할 경우 등의 Maintenance Cost가 향후 소비자의 외면을 초래하지 않으까 우려가 되기도 합니다. 결론적으로는 ASS including Plastic Induced Martensite 가 자동차 Body Panel의 영구 재료는 되지 못할 것이라고 개인적으로 생각해 봅니다.
Austenite는 FCC 조직을 가지고 있는데, 이걸 강제로 변형을 시키면 BCC가 아니라 BCT가 됩니다.
이 BCT가 Martensite입니다. Cubic Structure에서 X, Y 두개 축은 그대로 인데, C만 늘어난 형태가 됩니다.
저는 어디가서 설명을 할때에 이걸 비틀린 조직이라고 설명합니다.
아래 그림은 ASM Metal handbook에 소개된 변형유기마르텐사이트 형성을 설명하는 내용입니다.
인터넷에 찾아 보면 냉간가공의 정도에 따라 Martensite가 형성되는 양을 비교하여 설명하는 실험 논문 자료들이 많이 있습니다.
참고로, 이렇게 보면 Martensite가 형성되면서 전체적인 체적이 조금 늘어나는 것 처럼 보일 수 있는데, 이를 잘못해석해서 용접시 Martensite가 형성되면 응고수축의 양이 줄어들기 때문에 응고수축에 의한 잔류응력의 양이 줄어드는 효과가 있다는 일본 토목학회에서 나온 논문 자료들도 있었습니다.