철강 가공 기술 · 주간 문헌 브리핑 · 2026-10-19
선급 가열 한도표와 Nb–Ti 혼립
축: 선급 기준 강종별 최고 가열온도 ↔ TMCP 판의 곡가공 특성 ↔ 미세합금 석출물 피닝 → 혼립(조립·세립 공존)
10-12가 남긴 숙제, ’선박강 칸을 선급 공개 문구로 채우기’와 ’판마다 다른 출발 미시구조’를 다룬다. Core On 실험·추정 수치는 없다.
슬라이드 1 · 이번 주 초점
강종 테이블의 빈칸 채우기
09-21 TMCP 냉각경로, 09-28 온도장 ANN·변형 CNN, 10-05 냉각 방식–미시구조, 10-12 가열 한도·경로·재가열 입성장에 이어:
- 선급 한도표: IACS Rec.47 (Shipbuilding and Repair Quality Standard) Table 6.5, 선상가열 표면 최고온도
- TMCP 곡가공 특성: 현대중공업 산업기술연구소, 대한용접학회 2005 추계 발표 (E·EH36 TMCP)
- 혼립 메커니즘: Nb–Ti 연주 슬래브 재가열 혼립, 실험 + 상장(phase-field) 모사 (Materials 19(19) 4107, 2026-09-24)
- 합금 조합별 이봉 입성장: Nb·Ti·V·Al 조합 비교와 이봉 민감도 지수 (Materials Science and Technology, 2026-08-25 온라인)
용접-only Physical AI는 Research에 둔다.
슬라이드 2 · IACS Rec.47 Table 6.5
선상가열 표면 최고온도 (선급 권고)
IACS Rec.47 Table 6.5 (선상가열 표면 최고온도)는 강종·공정·Ceq(0.38% 경계)·냉각 방식별로 한도를 나눈다. 이 글의 논의에 필요한 값만 의역해 적는다 (전체 표는 원문 참조).
- 일반 공정 AH/DH/EH32·36 및 Ceq > 0.38%인 TMCP AH/DH/EH36: 가열 직후 수랭이면 650 °C 미만, 공랭이면 900 °C 미만, 공랭 뒤 수랭이면 900 °C 미만이며 수랭 시작은 500 °C 미만
- Ceq ≤ 0.38%인 TMCP A·D 등급(32·36): 냉각 방식과 무관하게 1 000 °C 미만
- Ceq ≤ 0.38%인 TMCP E 등급(32·36): 900 °C 미만
Ceq 산식과 정확한 적용 범위·비고는 Rev.10 Corr.1 Table 6.5 참조. 이 글의 수치는 2021년 Rev.10 PDF 기준으로 옮겼고, IACS 사이트의 현행판은 Rev.10 Corr.1 (2025년 10월)이므로 적용 시 현행 원문을 확인한다.
IACS Rec.47 Rev.10 Corr.1 (원문 페이지): https://iacs.org.uk/resolutions/recommendations/41-60/rec-47-rev10-cln
슬라이드 3 · 한도표를 읽는 법
같은 ’TMCP’도 Ceq 하나로 칸이 갈린다
표에서 바로 읽히는 것:
- 한도를 가르는 변수는 공정(일반/TMCP) × 탄소당량 Ceq 0.38% × 인성 등급(A·D vs E) × 냉각 방식이다
- 일반 공정 강과 Ceq > 0.38%인 TMCP 강은 가열 직후 수랭이면 650 °C 미만, 공랭을 거치면 900 °C 미만이다. 공랭 뒤 수랭이라면 수랭 시작이 500 °C 미만이어야 한다
- Ceq ≤ 0.38%인 TMCP 강은 냉각 방식과 무관하게 A·D 등급 1 000 °C 미만, E 등급 900 °C 미만이다
10-12 브리핑과 나란히 놓으면 (분석):
- Dillinger가 인용한 CEN/TR 10347은 S460M/ML까지의 TM강 가열선에 900 °C, 수랭은 600 °C 아래를 적었다. Rec.47은 선박강 등급·Ceq로 칸을 나눠 TMCP 저Ceq A·D 등급에 1 000 °C 미만을 둔다
- 두 문서는 대상 강종과 표기 체계가 다르다. 어느 쪽이 더 보수적인지는 강종마다 따로 봐야 한다
슬라이드 4 · TMCP 판의 곡가공 특성
TMCP E·EH36은 가열 횟수가 더 든다
윤중근·신상범·김하근·김경규 (현대중공업 기술개발본부 산업기술연구소), “TMCP 강재의 곡가공 특성”, 대한용접학회 학술발표대회 개요집, 2005년 11월.
원문 초록:
- 대상: E·EH36 TMCP 강의 화염가열 곡가공성과 가열부 기계적 성질
- 같은 치수에서 TMCP 강의 곡가공성은 일반강보다 떨어졌다. 더 많은 가열 횟수와 시간이 필요했다
- 주어진 가열 조건에서 가열 속도를 높이면 각변형과 횡수축이 줄었다
- 곡가공 후 가열부 기계적 성질은 요구치를 충족할 만큼 높았다
https://www.koreascience.or.kr/article/CFKO200536037351818.page?lang=en
연결(분석): TMCP 판은 같은 형상을 내려고 가열을 더 반복한다. 10-12에서 제안한 중첩(반복 가열) 카운터가 강종 칸마다 다른 기본값을 가져야 하는 이유다. 오래된 발표이고 수치 표는 초록에 없다.
슬라이드 5 · Nb–Ti 혼립 메커니즘
혼립은 1 150 °C 부근에서 가장 심했다
Wang, Wu, Liu, Wang, Zhang, Materials 19(19) 4107, 2026-09-24 (북경과기대·남창대·중국강연 특수강연구소). 바오강 연주 슬래브 Nb–Ti 미세합금강(Nb 0.03, Ti 0.015 wt%)을 1 050–1 300 °C에서 1시간 유지했다.
원문 수치:
- 평균 오스테나이트 입도: 1 050 °C 59.28 µm → 1 300 °C 159.46 µm
- 응고 편석으로 수지상 간(interdendritic) 영역에 Nb·Ti·C가 농화 → Nb(C,N)·TiN이 더 많이 석출 → 피닝이 강함
- 1 150 °C 부근: 수지상 영역은 빠르게 크고 수지상 간 영역은 묶여 있어 혼립 지수 약 0.59로 최대 (1 050 °C 약 0.41, 1 300 °C 약 0.25)
- 수지상 간 Nb(C,N)는 1 200 °C 부근에서 급감, 약 1 250 °C에서 거의 다 녹는다
저자 결론: 재가열 스케줄은 목표 온도뿐 아니라 이 임계 온도대를 지나는 경로와 체류 시간도 봐야 한다.
슬라이드 6 · 합금 조합별 이봉 민감도
Nb는 이봉, TiN은 안정, V는 영향 작음
Anand, Biswal, Kumar, Crowther, Chakrabarti, Materials Science and Technology, 2026-08-25 온라인 (IIT Kharagpur · SAIL RDCIS · Vanitec). 주조 상태 강의 Nb·Ti·V·Al 조합별 재가열 입성장 비교.
원문 초록:
- Nb 함유강: 1 150–1 200 °C에서 이봉(bimodal) 입도. 원인은 불균일한 Nb(C,N) 석출과 영역별 피닝 차이
- TiN은 안정해 조대화를 억제, V는 영향이 작음, AlN은 약 1 150 °C까지 균일한 입도 제어
- 평균 입도 예측식 두 가지와 경험식을 비교했고 경험식이 가장 잘 맞았다
- **이봉 민감도 지수(Bimodality Susceptibility Index, BSI)**로 이봉 입성장에 취약한 합금–온도 조합을 가려냈다
https://doi.org/10.1177/02670836261478532 (유료, 초록만 인용)
두 논문 모두 압연 전 슬래브 재가열 온도대이며 선상가열(≤ 1 000 °C) 조건이 아니다.
슬라이드 7 · 제어로 올릴 후보
가열계획 AI에 붙일 입력 3개
10-12의 ‘강종별 온도 한도 테이블·경로별 잔류응력 페널티·반복 가열 카운터’ 위에:
- 선급 칸 채우기: 강종 테이블 키를 (공정, 등급, Ceq ≤/> 0.38%, 냉각 방식)으로 두고 Rec.47 Table 6.5 값을 기본 한도로 넣는다. 제철소 지침(CEN/TR 10347 등)이 더 보수적이면 그 값을 덮어쓴다
- Ceq 계산을 밀시트에서: 판별 Ceq는 밀시트 성분으로 계산해 칸을 고른다. 0.38% 경계 근처 판은 보수적인 칸으로 보낸다 (분석)
- 출발 미시구조 태그: 미세합금 계열(Nb/Ti/V/Al)과 제철소 재가열 이력이 공개되는 범위에서 ‘혼립 위험’ 태그를 단다. 선상가열 쪽 효과는 아직 공개 실험이 없어 페널티가 아니라 관찰 태그로만 둔다
다음 조사: 선상가열 최고온도대(≤ 1 000 °C)에서 Nb·Ti 석출물 피닝과 국부 재오스테나이트화 입도를 본 공개 실험, 선급별(KR·DNV·ABS) 가열 온도 규칙 원문 대조.
슬라이드 8 · 출처
공개 출처 (본문 인용)
- IACS Rec.47 Shipbuilding and Repair Quality Standard, Rev.10 Corr.1 (Oct 2025) 페이지: https://iacs.org.uk/resolutions/recommendations/41-60/rec-47-rev10-cln
- IACS Rec.47 Rev.10 (Sep 2021) PDF, Table 6.5: https://iacs.s3.af-south-1.amazonaws.com/wp-content/uploads/2022/05/20095943/rec-47-rev10-sep-2021-ul.pdf
- 윤중근·신상범·김하근·김경규, TMCP 강재의 곡가공 특성, 대한용접학회 학술발표대회 개요집, 2005: https://www.koreascience.or.kr/article/CFKO200536037351818.page?lang=en
- Wang H., Wu J., Liu H., Wang P., Zhang J., Influence of Solidification Microsegregation on Heterogeneous Austenite Grain Growth in Nb–Ti Microalloyed Steel, Materials 19(19) 4107, 2026: https://doi.org/10.3390/ma19194107
- Anand K.A., Biswal S., Kumar V., Crowther D.N., Chakrabarti D., Effect of Microalloying strategy on the evolution of austenite grain structures during soaking of Microalloyed HSLA steels, Mater. Sci. Technol., 2026: https://doi.org/10.1177/02670836261478532
- 직전: https://blog.coreon.build/blog/line-heating-limits-path-residual-stress-2026-10-12/
추정·미공개 야드 수치는 넣지 않음. 용접-only Physical AI는 Research에 유지.