(1) 화학 성분: 다-원소로 배위된 "슈퍼 아머"
니켈- 기반 합금 NiCrNbMo 시트는 여러 요소로 구성된 세심하게 단조된 '슈퍼 아머'와 유사합니다. 각 구성 요소는 고유한 기능을 수행하여 뛰어난 성능을 위한 기반을 공동으로 구축합니다. 그 중 니켈이 모재로 사용되며 함유량이 꾸준히 50%를 넘고 있습니다. 이는 성의 견고한 기초와도 같아서 시트에 뛰어난 고온 안정성과 뛰어난 인성을 부여하여 고온 환경에서도 시트의 구조적 안정성과 신뢰성을 유지하고-변형이나 파손을 쉽게 방지할 수 있습니다.
그 중 크롬이 18%-21%를 차지합니다. 부지런한 "녹 가드"입니다. 시트가 고온이나 부식성 환경에 노출되면 크롬은 산소와 빠르게 반응하여 시트 표면에 치밀한 Cr2O₃ 산화막을 형성합니다. 이 산화막은 시트 내부를 단단히 보호하는 방패와 같으며 고온 산화의 침식을 효과적으로 방지하고 산성 또는 알칼리성 부식성 매체에 의해 시트가 부식되는 것을 방지하여 시트의 수명을 크게 연장합니다.
몰리브덴은 4%-5%에 불과하지만 중요한 강화 역할을 합니다. 입계 강도를 향상시켜 시트 내의 입자를 더욱 단단하게 결합시켜 시트의 전체 강도를 향상시킬 수 있습니다. 또한, 몰리브덴은 일반적인 국부 부식 형태인 공식 및 틈새 부식과 같은 국부 부식을 처리하는 데 탁월한 능력을 가지고 있습니다. 몰리브덴의 작용으로 시트에 심각한 손상을 입히는 것이 어렵기 때문에 복잡한 부식 환경에서 시트의 내성이 크게 향상됩니다.
니오븀 함량은 0.9%-1.9%입니다. 비중은 높지 않지만 합금의 '고용체강화+석출강화' 이중 메커니즘을 구현하기 위한 핵심 '싱크탱크'다. 합금 준비 과정에서 니오븀은 ''-Ni₃Nb와 같은 강화상을 형성하여 입자를 미세화합니다. 미세한 결정립이 촘촘하게 배열된 군인과 같아서 결정립계를 더욱 견고하게 하고 결정립계 미끄러짐의 발생을 억제합니다. 따라서 합금은 600도에서 1100도 사이의 온도에서 장기간 사용하는 동안 구조 안정성을 유지할 수 있어 성능이 크게 저하되지 않습니다.
또한, 미량의 알루미늄, 티타늄 및 기타 원소가 있습니다. 이는 정밀한 기기의 미세 조정 부품과 같습니다. 비록 그 용도는 매우 적지만 합금의 성능을 최적화하는 데 없어서는 안 될 역할을 합니다. 알루미늄은 산소와 결합하여 산화물 보호막을 형성하여 합금의 내산화성을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 티타늄은 탄소와 함께 안정적인 탄화물을 형성하여 탄소가 합금 성능에 미치는 악영향을 줄이고 합금의 강도와 인성을 어느 정도 향상시킬 수 있습니다. 이러한 요소는 협력하고 시너지 효과를 발휘하여 NiCrNbMo 시트의 강력하고 포괄적인 성능 이점을 공동으로 창출합니다.
(II) 미세구조: 오스테나이트 매트릭스의 성능 기반 오스테나이트 구조는 시트에 독특한 물리적 특성을 부여합니다.
자성이 없으므로 장비의 정상적인 작동에 영향을 미칠 수 있는 자성의 간섭을 피하여 전자 장치 및 의료 기기와 같이 자성에 민감한 일부 시나리오에서 특히 중요합니다. 동시에 열팽창계수는 20~1000도 범위로 15.9×10⁻⁶/K에 불과합니다. 이러한 특성은 극심한 온도 변화에서도 시트의 크기 변화를 최소화하고 안정적인 모양과 치수 정확도를 유지하며 열팽창 및 수축으로 인한 응력 집중을 효과적으로 줄이고 재료 변형 또는 균열 위험을 최소화합니다.
오스테나이트 매트릭스의 결정립계에는 탄화물과 M23C₆, Ni₃Al 등의 금속간 화합물이 분포되어 있습니다. 이는 탈구의 움직임을 효과적으로 방해하는 견고한 "볼트"와 같습니다. 전위는 결정질 재료의 일반적인 결함이며, 전위의 움직임으로 인해 종종 재료의 소성 변형 및 강도 감소가 발생합니다. 이러한 탄화물과 금속간 화합물의 존재는 전위 이동 경로에 수많은 장애물처럼 작용하여 전위 이동을 어렵게 만들어 시트의 크리프 저항성을 크게 향상시킵니다. 고온-및 고압-압력 환경에서 재료는 크리프 현상이 발생하기 쉽고 시간이 지남에 따라 점차적으로 천천히 소성 변형됩니다. 결정립계에 이러한 강화상이 있는 NiCrNbMo 시트는 크리프에 효과적으로 저항하여 구조의 안정성과 기계적 특성을 유지하고 장기간-고온-사용 중에 안정적인 작동을 보장합니다.
니켈- 기반 합금 NiCrNbMo 시트의 탁월한 성능은 제련 및 블랭킹 단계에서 극한의 순도 추구와 불가분의 관계에 있습니다. 이 과정은 모든 단계가 최종 품질의 상한선을 결정하는 웅장한 검을 만드는 것과 같습니다.
제련 공정에서는 첨단 진공 유도 용해(VIM) + 일렉트로슬래그 재용해(ESR) 기술이 채택됩니다. 이 두 프로세스의 조합은 완벽합니다. VIM 공정은 진공 환경에서 수행될 수 있으며, 마치 합금의 모든 "유해한 가스 적"을 제거하는 것처럼 합금의 가스 불순물을 효과적으로 줄여 합금을 더 순수하게 만듭니다. ESR 공정은 일렉트로슬래그 재용해를 통해 비{4}}비금속 개재물을 추가로 제거하여 합금의 순도를 매우 높은 수준에 도달하고 산소 함량 O2를 20ppm 미만, 질소 함량 N2를 50ppm 미만으로 유지합니다. 순수한 광석이 고품질 금속을 제련하기 위한 전제조건이듯이, 이러한 높은 순도는 합금의 후속 성능을 위한 견고한 기반을 마련합니다. 압연 과정에서는 완성된 시트의 다양한 두께에 따라 유연한 1{10}}패스 또는 2패스 압연 전략이 채택됩니다. 완성된 시트의 두께가 30mm 이상인 경우 직접 압연 방식을 사용합니다. 1180도- 1200도의 온도에서 빌렛은 마치 "연체"를 부여받은 것처럼 적절한 온도로 가열되어 소성 변형이 일어나기 쉽습니다. 3시간 - 4시간 동안 유지된 후 빌렛은 총 10 - 16 패스로 롤링 프로세스를 시작합니다. 이 과정에서 각 압연은 세심한 "성형"과 같으며 압연력 및 압연 속도와 같은 매개변수를 제어하여 빌렛이 점차 필요한 두께와 치수 정확도에 도달합니다.