12%~18%Cr을 함유하는 마르텐사이트계 스테인리스강은 탄소는 최대 1%까지 첨가하고, Ni, Mo, Si, Ti, V, Nb 등의 원소를 소량 첨가하여 광범위한 기계적 성질을 갖으며, 기계부품 또는 내마모성과 내식성이 요구되는 여러 산업분야의 산업 공구, 고온 부품 등에 다양하게 적용되어 사용하고 있다.
마르텐사이트계 스테인리스강은 일반강과는 다르게 오스테나이트화 열처리하는 동안 고용·확산이 더디게 진행되기 때문에 퀜칭 상태에서도 탄화물이 잔류 가능하며, 오스테나이트화 가열온도가 낮을 경우에도 퀜칭 기지에 미용해된 탄화물과 α-페라이트가 잔류하게 된다. 이러한 형태의 2상 조직의 혼재는 내식성과 기계적 성질, 경도 및 강도 등에도 영향을 미친다고 알려져 있고, 실제 여러 산업 현장에서도 마르텐사이트계 스테인리스강의 마모가 촉진되어 부품 및 장비의 내식성이 저하되고 내구성이 떨어지는 등의 조기 파손으로 마르텐사이트계 스테인리스강 부품 및 장비의 수명 단축을 야기 할 수 있다.
열처리업계에서는 950 ℃ 정도의 오스테나이트화 온도에서 2~3시간으로 짧게 가열하므로 완벽하게 고온에서 고용화된 오스테나이트에서 급냉에 의한 마르텐사이트 조직을 얻는게 아니라 미용해 페라이트 및 탄화물이 잔류된 조직을 만들고 있는 실정이다.
미용해 된 페라이트는 연성이 높은 조직으로 항복강도를 떨어뜨려 부품 수명을 단축시킬 수 있으며, 심한 응력이 가해졌을 때 일부가 파손되거나 마모 및 입계부식이 촉진되기 때문에 파손이 촉발될 것으로 예상된다. 또한, 낮은 오스테나이트화 온도에 의해 미용해된 탄화물은 기지 내의 합금고용량을 감소시켜 템퍼링 진행시 템퍼 취성의 원인이 되며 내식성 저하를 가져오게 된다.
따라서 본 연구는 STS410강을 이용하여 고용화 열처리 방법과 템퍼링 조건을 달리하여 고온에서의 고용화 열처리 후 템퍼링 온도의 변화에 따른 심부 및 표면의 조직 변화와 경도 변화, 충격시험과 인장시험을 통한 기계적인 성질의 변화, 파면검사, 전자현미경을 이용한 파면의 EDS, Line Scan등을 실시하였으며 이를 바탕으로 템퍼취성의 메커니즘과 내식성의 변화 등을 조사하였다.