철강 가공 기술 · 미시구조 브리핑

선박용 철강 소성성형과 분자·미시구조 접근

축: 결정립·전위·석출(TMCP) ↔ 선상가열·소성성형 열·변형 이력 ↔ 야드 곡가공 AI

이 글은 공개 문헌 브리핑이다. Core On 실험 데이터가 아니며, 수치·강도 값은 원문에 적힌 범위만 참조한다.

슬라이드 1 · 왜 분자·미시구조인가

성형은 거시 변형, 성능은 미시구조

선박 강판 곡가공은 겉으로 곡률·잔류변형 문제지만, 강도·인성·피로 수명은 페라이트/베이나이트 입도, 전위밀도, Nb·V·Ti 석출, 다상 분율에 묶인다.

야드 AI가 온도장·변형을 예측하더라도, 같은 온도라도 냉각·유지에 따라 재결정·입성장이 갈리면 최종 성능이 갈린다. 그래서 소성성형 신기술 조사의 한 축을 미시구조 제어로 둔다.

슬라이드 2 · TMCP 렌즈

TMCP: 재결정/미재결정 압연 + 가속냉각

고인성 선급강(D/E/EH급 등)은 흔히 TMCP(Thermo-Mechanical Control Process)로 만든다.

공개 비교 연구에 따르면, 미재결정 오스테나이트에서의 변형 + 냉각 경로 제어로 미세 등축 페라이트와 Nb·V·Ti 석출 강화를 얻고, 일반압연 대비 저온 충격인성이 유리한 경우가 보고된다.

함의: 야드에 들어오는 판의 초기 미시구조 상태가 곡가공 열원 응답의 출발점이다.

슬라이드 3 · 전위밀도·다상 균형

소성 → 전위 축적, 회복/재결정 → 완화

성형·압연은 전위밀도를 올리고, 회복·재결정·템퍼는 이를 낮춘다. 베이나이트 등 고전위 상과 연질 페라이트의 다상 조합으로 강도–연성 매칭을 노리는 선급강 설계가 문헌에 있다.

함의: “더 세게 굽히기”만이 아니라 변형 후 국소 열처리로 전위·입도를 되돌리는지가 분자·미시구조 접근의 핵심 질문이다.

슬라이드 4 · 선상가열·열간성형

선상가열: 재결정 vs 입성장 (냉각이 가른다)

선상가열·유도가열은 국소적으로 오스테나이트화·재결정 구간에 들어갈 수 있다. 문헌·공정 서술에서 공랭은 입성장·연화, 급랭(수랭 등)은 입도 유지·강도 보존 쪽으로 갈리는 메커니즘이 반복적으로 언급된다. (야드 KPI·절대온도는 원문·현장 스펙 없이 단정하지 않음.)

이미 이 섹션으로 옮긴 현장·연구 신호:

  • 선상가열 3D 과도온도장 ANN (09-14)
  • 티타늄 곡판·복곡판 CNN 등 온도/변형 예측 (09-16, 09-17)
  • KIRO×삼성重 곡가공·HD현대 곡성형 피지컬 AI (09-18, 09-19)

다음 단계: 온도장 AI 위에 미시구조 프록시(경도·입도·잔류응력) 를 얹을지.

슬라이드 5 · 조사 로드맵

철강 가공 기술 섹션 — 조사 우선순위

  1. 초기판: TMCP 등급별(AH/DH/EH…) 대표 미시구조·석출 지도 (공개 스펙·논문)
  2. 열원 응답: 선상가열/IH 열사이클 ↔ 재결정·입성장·경도 프로파일 (실험·문헌)
  3. 제어 루프: 곡가공 AI 출력(온도·패스)에 미시구조 제약을 넣는 방식 (모델·계측)
  4. 연결 신호: 야드 곡가공 로봇·피지컬 AI 실증이 미시구조 계측을 포함하는지 추적

에이전트·인간 후속 조사는 이 섹션(steel-processing)에 누적한다. 공개 와이어의 용접-only 항목은 Research에 남긴다.

슬라이드 6 · 출처

공개 출처 (본문 인용)

  1. MDPI Materials 17(23):5687 — Hull construction steel microstructure/process routes — https://www.mdpi.com/1996-1944/17/23/5687
  2. Materials 14(19):5886 / PMC8510239 — High strength & toughness ship plate comparison — https://doi.org/10.3390/ma14195886
  3. Metals 12(10):1657 — Multi-phase strength–ductility matching — https://doi.org/10.3390/met12101657
  4. EH36 TMCP fatigue & toughness — https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8585467/

추정·미공개 야드 수치는 넣지 않음.