물질, 재료연구기구의 木村一弘 그룹장, 戶田佳明 연구원 등은 석출물 제어와 용체화 열처리, 니켈 첨가를 조합시켜 석출강화형 페라이트 내열강의 고강도화, 강인화에 성공했다. 강도와 인성의 균형이 좋아져 차세대 발전 플랜트의 공용온도라고 하는 650℃에 대응할 수 있게 되었다. 가공성과 용접성의 검토와 함께 기존 설비를 사용한 제조가 가능하다는 점에서 메이커와 협력하여 제조기술의 확립을 꾀할 생각이다.
페라이트강은 일반 강재. 내열성 등을 개선하기 위해 크롬, 몰리브덴, 텅스텐 등을 첨가, 구조제어와 조합시킨 특성개선의 연구가 진행되고 있다. 木村, 戶田 두 사람은 크롬 15%를 포함하는 페라이트 내열강의 약점이었던 클리프 강도개선에 성공한 것.
몰리브덴 1%, 텅스텐 6%, 코발트 3%를 포함하는 크롬계 페라이트강에 바나듐과 니오브를 첨가, 또한 탄소와 질소의 함유량을 최적화한 조성의 강재를 1200℃로 가열하여 페라이트상으로 하고, 그것을 수냉(水冷)하여 석출물의 발생을 억제했다. 그 결과, 시판 강재로 최신의 화력발전소 등에 이용되고 있는 미국 규격제품 ‘ASME T92’와 비교에 클리프 강도를 최대 10배로 향상시켰다.
또한 2%의 니켈을 첨가한 재료는 실온에서 1평방센티미터당 100쥴 이상의 충격강도를 나타내는 등, 강도면에서의 특성도 현저하게 향상되었다. 특성개선의 요인은 열처리 도중의 석출물 발생의 억제, 페라이트상 속의 미세한 구조제어의 결과라고 볼 수 있다고 한다.
페라이트계 내열강은 열효율 45%를 지향하는 차세대 고효율 발전 시스템인 보일러나 배관재료. 신재료는 원료 원가가 약간 높아지지만 기존 설비와 제법을 이용할 수 있다는 것이 포인트. 실용화가 되면 강도와 내식성 등에서 설비의 장수명화가 전망되므로 가공, 용접성, 기존설비에 대한 도입조건 등의 검토를 서두를 예정이다. (NK)
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