신에너지 자동차 통합 압출 주조 기술 배경에서 대형 고균일성, 고인성, 고등방성 압출 주조 금형강 GY-DCK20을 개발 및 생산하였다. 금속조직 분석, SEM 분석, ASPEX 포함물 분석 등의 특성화 방법을 결합하여 다양한 위치에서 채취한 시편 조직 균일성과 상온 기계적 성능을 연구하였다. 결과에 따르면 ｛아크로(EAF) + 아르곤-산소 정련로(AOD)｝→진공 정련(RH)→연속 주조→보호 가스 전기로 재용해(PESR)의 고순도 제련 공정이 유해 원소 및 가스 함량을 효과적으로 제어할 수 있으며, 2~5 μm 크기의 미세한 포함물이 73.4% 이상을 차지하고, 포함물 유형은 주로 산화물이다. 다양한 위치 시편에서 뚜렷한 띠상 편석이 보이지 않고, 구상 조직이 양호하며, 탄화물은 미세하고 분산 분포한다. 1030 ℃에서 담금질한 열처리 경도는 1010 ℃ 대비 약 1HRC 높고, 충격 성능도 향상되었다. 뜨임 단계의 이차 경화 피크는 약 540 ℃ 부근에 나타나며, 이는 미세한 입상 합금 탄화물 석출에 주된 원인이다; 650 ℃에서 템퍼드 마르텐사이트가 회복 및 재결정되기 시작하고, 등축상 페라이트 결정립을 형성한다; 700 ℃에서 템퍼드 마르텐사이트 판상 조직이 소실되고, 탄화물이 결정립계에 응집하며 재결정 결정립이 심하게 조대화된다. GY-DCK20 강은 44~46HRC의 사용 경도에서 다양한 위치의 횡방향 및 종방향 V형 노치 충격 흡수 에너지가 35 J 이상이며, 심부 등방성은 0.97에 달하여 우수한 종합 기계적 성능을 갖는다.

압출 주조 금형강; 비금속 포함물; 조직 균일성; 열처리; 상온 충격 성능