세계 최초로 전이원소기반 FCC계열 컴플렉스 고용합금의 고용강화가 구성원소간 전기음성도 차에 의해 발생함 규명

▲ 박은수 교수(왼쪽), 제1저자 오현석 연구원 (오른쪽)

학회 회원인 서울대학교 재료공학부 박은수 교수와 막스플랑크철강연구소 D. Raabe 교수, 오크리지국립연구소 T. Egami 교수 공동연구팀은 V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni 등 3주기 전이원소기반 FCC 컴플렉스 고용합금의 고용강화 원리를 세계최초로 규명하였다. 연구팀은 3주기 전이원소기반 FCC 컴플렉스 고용합금 및 고엔트로피 합금의 고용강화 효과가 기존에 알려진 원자 크기 차이가 아닌 숨겨진 변수인 전기음성도 차이에 의해 발생함을 Atomic-level Pressure 계산을 통한 Atomic-level Complexity 정량화를 통해 규명하고, 이를 이용하여 기존 CrMnFeCoNi 고엔트로피 합금의 2배 이상의 항복강도를 갖는 NiV 2원계 합금을 개발하였다.

이 연구는 주요 상용 합금인 고망간강, 스테인리스강, 니켈계 초합금 등을 포함하는 오스테나이트 계열 합금의 고용강화 거동의 기원을 밝히고, 항복 강도를 맞춤 제어하는 일반화된 가이드라인을 제시하는 독창적인 연구결과로 세계적 국제학술지 Nature Communications 에 5월 7일 자로 온라인 게재되었다.