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vol.133
2019년 04월호
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내열주강의 합금설계 및 주조기술

 
  연구책임자 : 이종훈
전 화 : 055-280-3323
e-mail : ljh1343@kims.re.kr
   
 
   재료연구소 이종훈 박사팀은 내열주강의 합금설계 및 주조기술을 개발했다.
   이번 기술 개발로 우수한 고온물성을 지닌 내열주강 소재 및 부품 국산화가 가능해졌다.
 
   특히 2019년 기준 1조 2000억원에 달하는 국내 자동차 엔진 부품용 내열주강을 국산화함으로써 경제적인 효과도 매우 클 것으로 기대된다.
   이 박사는 석유화학 플랜트의 납사 분해용 및 수증기 개질용 HP급 tube 소재 및 원심주조공정기술과 원심주조공정을 이용한 발전용 증기 터빈의 12 Cr 강 partition & diaphragm 부품 제조기술도 개발했다.
   또 고온 구조용 내열 특수 주철 및 주강 부품 제조기술(Ni-free)도 개발했으며 현재 1050℃급 자동차 엔진 배기 매니폴드용 내열주강 소재 개발 중에 있다.
   내열주강의 합금설계 및 주조기술 분야는 일본과 유럽이 기술 선진국이며, HK 및 HP 계열 소재를 개량하여 고온물성이 우수한 새로운 내열주강 및 관련 제조공정기술을 지속적으로 개발하고 있다.
   국내에서는 최근 들어 내열주강의 소재 및 원심주조공정기술 개발이 진행되고 있으나 아직 연구개발 시작 단계에 머무르고 있어 개발된 소재의 상용화는 미흡한 상황이다.
   
 
 
    이 박사는 석유화학 플랜트의 납사 분해용 및 수증기 개질용 tube용 소재 및 원심주조공정기술을 개발하고 있으며 HP급 내열주강 소재 및 부품을 국산화했다.
    석유화학 플랜트 납사 분해용 Tube 및 수증기 개질용 Tube의 경우 2011년 기준 세계 시장이 1조 5,000억원, 국내는 약 1,400억원의 시장 규모가 예상되는 만큼 관련 기술의 국산화로 인한 경제적 파급 효과도 매우 클 것으로 전망된다.
    이 박사는 클린디젤자동차인 Euro-X에 대응할 수 있는 자동차 엔진용 부품에 적용할 수 있는 내열주강 소재 및 주조기술도 개발했으며 작동온도 1050℃ 급 엔진부품 실용화를 목표로 하고 있다.
    발전용 증기터빈의 12Cr 강 partition & diaphragm 부품의 경우 기존 잉고트 제조 & 단조공정으로 제조하는 공정을 대체하여 원심주조공정과 기계가공으로 부품을 제조함으로써 해당 부품 제조에 소요되는 시간과 비용을 현저히 줄일 수 있다.



 
   
 
 
    이 기술은 화학플랜트 및 제철/제강 관련 설비 부품 제조, 발전설비 부품 제조, 엔진부품제조에 적용될 수 있다.
    구체적으로 납사 분해용 tube와 수증기 개질용 tube 등 석유화학 플랜트용 내열주강품에 적용될 수 있으며 원심주조법을 응용한 새로운 제조기술을 적용한 증기터빈 핵심 부품 개발에도 활용될 수 있다.