마이크로필라 형태의 미세영역 물성 평가용 고망간강 합금 시편 제조방법 및 이를 이용한 마이크로필라 형태의 미세영역 물성 평가용 고망간강 합금 시편
manufacturing method of micro-pillar high Mn steel specimens for physical properties evaluation and micro-pillar high Mn steel specimens for physical properties thereof
특허 요약
본 발명은 마이크로필라 형태의 미세영역 물성 평가용 고망간강 합금 시편 제조방법 및 이를 이용한 마이크로필라 형태의 미세영역 물성 평가용 고망간강 합금 시편에 관한 것으로, 고망간강의 변형 거동을 확인하기 위해 특정 방위를 가진 결정에 마이크로필라 시편을 제조하여 미세영역 물성을 용이하게 평가할 수 있는 기술에 관한 것이다. 본 발명에 따른 마이크로필라 형태의 미세영역 물성 평가용 고망간강 합금 시편 제조방법은, 0.6 중량% 탄소(C), 24.5 내지 25 중량% 망간(Mn), 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 고망간강을 제조하는 제1단계; 상기 제조된 고망간강을 가공하여 시편을 제조하는 제2단계; 상기 시편을 기계적으로 연마하는 제3단계; 상기 연마된 시편을 SEM을 통해 마이크로필라를 만들고자 하는 특정 방위를 가지는 결정 영역을 확정하는 제4단계; 상기 확정된 결정 영역에 대해 단결정에 FIB(Focused ion beam)를 조사하여 마이크로필라를 제조하는 제5단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
청구항
번호청구항
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제 1항에 있어서,상기 제조되는 마이크로필라는 높이가 6 내지 10 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 마이크로필라 형태의 미세영역 물성 평가용 고망간강 합금 시편 제조방법.

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제 1항에 있어서,상기 제조되는 마이크로필라의 테이퍼(taper) 각도가 3° 보다 작은 것을 특징으로 하는 마이크로필라 형태의 미세영역 물성 평가용 고망간강 합금 시편 제조방법.

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제 1항에 있어서,상기 제조되는 마이크로필라는 지름이 2 내지 4 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 마이크로필라 형태의 미세영역 물성 평가용 고망간강 합금 시편 제조방법.

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제 1항에 있어서,상기 제조되는 마이크로필라는 종횡비(aspect ratio)가 2 내지 4인 것을 특징으로 하는 마이크로필라 형태의 미세영역 물성 평가용 고망간강 합금 시편 제조방법.

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0.6 중량% 탄소(C), 24.5 내지 25 중량% 망간(Mn), 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 고망간강을 제조하는 제1단계;상기 제조된 고망간강을 가공하여 시편을 제조하는 제2단계;상기 시편을 기계적으로 연마하는 제3단계;상기 연마된 시편을 SEM을 통해 마이크로필라를 만들고자 하는 특정 방위를 가지는 결정 영역을 확정하는 제4단계;상기 확정된 결정 영역에 대해 단결정에 FIB(Focused ion beam)를 조사하여 마이크로필라를 제조하는 제5단계;를 포함하되,상기 제5단계는 상기 확정된 결정 영역에 대해,내부지름(L1) 9.6 내지 10.4 ㎛, 외부지름(L2) 34.6 내지 35.6 ㎛ 및 높이(H) 9.8 내지 10.2 ㎛로 1차 마이크로필라를 형성하는 제5-1단계;내부지름(L1) 8.6 내지 9.4 ㎛, 외부지름(L2) 17.6 내지 18.4 ㎛ 및 높이(H) 4.8 내지 5.2 ㎛로 2차 마이크로필라를 형성하는 제5-2단계;내부지름(L1) 6.4 내지 7.4 ㎛ 및 외부지름(L2) 8.4 내지 9.4 ㎛ 및 높이(H) 4.8 내지 5.2 ㎛로 3차 마이크로필라를 형성하는 제5-3단계;내부지름(L1) 5.6 내지 6.4 ㎛ 및 외부지름(L2) 6.4 내지 7.4 ㎛ 및 높이(H) 4.8 내지 5.2 ㎛로 4차 마이크로필라를 형성하는 제5-4단계;내부지름(L1) 5.1 내지 5.9 ㎛ 및 외부지름(L2) 5.6 내지 6.4 ㎛ 및 높이(H) 4.8 내지 5.2 ㎛로 5차 마이크로필라를 형성하는 제5-5단계;내부지름(L1) 4.1 내지 4.9 ㎛ 및 외부지름(L2) 5.6 내지 6.4 ㎛ 및 높이(H) 4.8 내지 5.2 ㎛로 6차 마이크로필라를 형성하는 제5-6단계;내부지름(L1) 3.2 내지 4.0 ㎛ 및 외부지름(L2) 3.6 내지 4.4 ㎛ 및 높이(H) 4.8 내지 5.2 ㎛로 7차 마이크로필라를 형성하는 제5-7단계;내부지름(L1) 3.0 내지 3.8 ㎛ 및 외부지름(L2) 3.6 내지 4.4 ㎛ 및 높이(H) 4.8 내지 5.2 ㎛로 8차 마이크로필라를 형성하는 제5-8단계;를 순차적으로 FIB(Focused ion beam)를 조사하는 것을 특징으로 하는 마이크로필라 형태의 미세영역 물성 평가용 고망간강 합금 시편 제조방법.

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제 1항에 있어서,상기 제3단계에서 기계적 연마는 사포로 굵은 연마(coarse polishing)를 진행 후, 현탁물(suspension)을 통해 미세 연마(fine polishing)를 진행하는 것을 특징으로 하는 마이크로필라 형태의 미세영역 물성 평가용 고망간강 합금 시편 제조방법.

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4

제 1항에 있어서,상기 제5-1단계에서 1차 마이크로필라를 형성시,상기 FIB(Focused ion beam)는 28 내지 32 keV의 전압 및 8 내지 12 nA의 전류로 수행하는 것을 특징으로 하는 마이크로필라 형태의 미세영역 물성 평가용 고망간강 합금 시편 제조방법.

5

제 1항에 있어서,상기 제5-2단계에서 2차 마이크로필라를 형성시,상기 FIB(Focused ion beam)는 28 내지 32 keV의 전압 및 0.8 내지 1.2 nA의 전류로 수행하는 것을 특징으로 하는 마이크로필라 형태의 미세영역 물성 평가용 고망간강 합금 시편 제조방법.

6

제 1항에 있어서,상기 제5-3단계에서 3차 마이크로필라를 형성시,상기 FIB(Focused ion beam)는 28 내지 32 keV의 전압 및 0.8 내지 1.2 nA의 전류로 수행하는 것을 특징으로 하는 마이크로필라 형태의 미세영역 물성 평가용 고망간강 합금 시편 제조방법.

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제 1항에 있어서,상기 제5-4단계에서 4차 마이크로필라를 형성시,상기 FIB(Focused ion beam)는 28 내지 32 keV의 전압 및 480 내지 520 pA의 전류로 수행하는 것을 특징으로 하는 마이크로필라 형태의 미세영역 물성 평가용 고망간강 합금 시편 제조방법.

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제 1항에 있어서,상기 제5-5단계 및 제5-6단계에서 5차 및 6차 마이크로필라를 형성시,상기 FIB(Focused ion beam)는 28 내지 32 keV의 전압 및 230 내지 270 pA의 전류로 수행하는 것을 특징으로 하는 마이크로필라 형태의 미세영역 물성 평가용 고망간강 합금 시편 제조방법.

9

제 1항에 있어서,상기 제5-7단계에서 7차 및 8차 마이크로필라를 형성시,상기 FIB(Focused ion beam)는 28 내지 32 keV의 전압 및 130 내지 170 pA의 전류로 수행하는 것을 특징으로 하는 마이크로필라 형태의 미세영역 물성 평가용 고망간강 합금 시편 제조방법.