정전위 전해에칭법에 의한 스테인레스 강의 입계 석출물 분석

Analysis of the grain boundary precipitates in stainless steel by potentiostatic etching dissolution method

강 중 석출물을 추출분리한 후 이를 정량분석하는 것을 목적으로 개발된 정전위 전해법을 304 스테인레스 판재 및 선재 제조시에 발생한 결함 원인 분석에 활용하여 시료의 조직을 관찰하였으며, 결함 원인을 조사하였다. 스테인레스 선재 및 판재의 균열 전파 양상은 정전위 전해법을 이용하여 에칭한 후 주사전자현미경으로 관찰하였고, 입계를 따라서 존재하는 조대한 석출물은 EDS 및 EPMA를 이용하여 성분분석을 행하였다. 이들 조대한 석출물의 구조분석은 X-선 회절 패턴을 이용하여 행하였다. 판재 및 선재 두 경우 모두 균열은 입계를 따라서 전파하고 있었으며, 입계에는 $M_{23}(C,\;B)_6$ 이외에 조대한 $M_2C$ 석출물이 존재하는 것으로 확인되었다. 이들 석출물들의 분석에 정전위 전해에칭법을 이용함으로써 양호한 시료를 얻을 수 있었다.

The potentiostatic etching dissolution method, which had been used for the quantification of precipitates in steel, was applied to investigate the origin of cracks occurred in 304 stainless steel during processing. The morphology of crack propagation was observed by SEM. EDS and EPMA were used for the analysis of chemical composition of large precipitates on the grain boundary. The crystal structure of these large precipitates was determined by X-ray diffraction and electron diffraction. In both a stainless steel plate and a wire, the crack propagated along the grain boundary. Large precipitates on the grain boundary were identified to be $M_2C$ and $M_{23}C_6$. Potentiostatic etching dissolution method was found to be appropriate to the sample preparation for the analysis of precipitates in stainless steel.