극심한 충격과 마모에 견디는 복합재료인 ''초내마모성 크래드강재'' 가
국내에서 처음으로 한국과학기술연구원(KIST) 김재수박사팀(특수강
연구실)에 의해서 최근 개발됐다.
김박사팀이 일조특수강(대표 이상문)과 공동으로 3년간의 연구끝에
국산화에 성 공한 이 크래드강재는 용접성과 성형성등 성능이 뛰어날 뿐만
아니라 가격면에서 외 국제품보다 저렴해 앞으로 상용화될 경우 연간
100억원이상의 수입대체효과를 거둘 수 있을 것이라고 KIST측은 밝혔다.
이번에 개발된 크래드강재는 용접성및 성형성이 우수한 일반강(S45C
중탄소강) 을 모재로 하여 그위에 초내마모성을 갖는 경도높은 합금금속을
4-8mm 두께 전면에 덧씌운 일종의 단층복합재료로 기계가공이 용이할 뿐만
아니라 마모부분의 수명이 기존의 고망간 내마모강재에 비해 10-20배에
달해 지금까지 가장 우수한 재료로 알 려진 ''스텔라이트 합금''과 동등한
수준이나 가격은 동종의 외국제품에 비해 40%이상 저렴하다.
김박사팀은 개발과정에서 ''용접방법에 의한 크래딩 기술''을 개발,
일반탄소강 모재위에 특수강을 육성, 용착시킬때 플럭스 (flux: 합금성분을
첨가한 융용형 고합 금)를 사용해 합금성분 및 용접효과를 높여
내마모특성의 용접금속이 완전하게 접합 되는 최첨단 용접방법을 확립했다.
최근 산업의 다양화, 고도화에 따라 산업구조물이나 기계부품등의
내마모성, 내 충격성, 내부식성, 내열성등의 특성을 동시에 갖는 재료의
요구가 급증하고 있으나 단일 재료로서는 이러한 여러 특성을 얻을수 없어
2중복합소재가 점차 활용되고 있 는데 특히 시멘트, 광업, 제철분야에서
사용되는 각종 기기들은 격렬한 마모와 충격 에 잘 견디는 재료가 요구되고
있다.
지금까지는 이같은 용도의 재료로 고망간 내마모강이 널리 사용돼
왔으나 수명 이 짧아 대규모 시멘트공장에서와 같이 격심한 토사마모 및
충격조건에서 장기간 사 용하기에는 부적합하여 이에 대한 대책으로
스텔라이트합금이 개발돼 사용되고 있으 나 가격이 고망간강보다 수십배나
비싸 사용이 극히 제한적인 실정이다.
이에 따라 독일, 일본등 선진국에서는 스텔라이트합금을 대체할
합금개발연구를 진행, 비교적 값싼 탄소와 크롬을 다량 사용하고 니오비윰,
바나듐, 텅스텐등의 탄 화믈 형성원소를 소량 첨가한 여러가지
크래드강재를 개발하기에 이르렀는데 우리나 라는 현재 수요량을 일본,
유럽등에 의존하고 있다.
개발팀은 우리나라가 시멘트생산용량이 연간 5천만t을 상회하는 세계
제7위의 생산국이며 앞으로도 지속적인 생산설비의 증가, 개체 및 보수에
따른 급격한 수요 증가가 예상될 뿐만 아니라 제철, 제강산업에서의
수요도 시멘트산업을 능가하는 수 준이어서 이번에 개발된 크래드강재가
상용화 될 경우 연간 100억원 이상의 수입대 체 효과를 거둘수 있을것으로
내다봤다.