과공석강에서 다양한 조건에 따른 미세조직 변화 및 MFP를 이용하여 인장강도를 예측하였다. 구조재 및 자동차 등에 쓰이는 철강소재는 고강도화를 목적으로 상변태 온도제어에 의한 미세조직의 개선은 물론, 탄소함량의 증가 및 일부 합금원소를 첨가하는 방향으로 발전하고 있다. 하지만 합금원소 함량이 증가한 과공석강에서의 미세조직 및 이에 따른 기계적 성질에 대해서는 이해가 부족한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 과공석조성의 steel에서 합금원소 Cr과 Si 및 상변태 온도가 미세조직과 기계적 성질에 미치는 영향을 분석하였다. Cr과 Si의 증가는 상부 베이나이트 내 시멘타이트의 형상을 변화시킨 반면, 펄라이트에서는 층상간격의 변화 외에는 뚜렷한 변화가 나타나지 않았다. 또한, 펄라이트에서 Cr과 Si 함량이 증가하면 인장강도와 단면감소율 모두 증가하지만, 상부 베이나이트에서는 인장강도와 단면감소율 모두 감소하는 경향을 보였다. 이를 바탕으로 펄라이트, 상부 베이나이트, 이들의 혼합조직 각각에서 인장강도를 예측하기 위해 Hall-Petch식과 Rule of Mixture식을 결합하여 새로운 수식을 도출하였으며, 이를 통해 계산된 강도는 Cr과 Si가 첨가된 과공석강의 실제 인장강도와 비교했을 때 높은 정확도를 나타내었다.주제어: 과공석강, 항온변태, 펄라이트, 상부 베이나이트, Mean Free Path
The effects of alloying elements and transformation temperature on the microstructures and tensile strength prediction using MFP of hyper-eutectoid steels were investigated. Increase in alloying elements changed the morphology of cementite in upper bainitic microstructure, while variation in interlamellar spacing in pearlitic microstructure. Also, increasing alloying elements caused increases in tensile strength and reduction of area of pearlitic microstructure, while decreases in tensile strength and reduction of area of upper bainitic microstructure. The tensile strength consisting of pearlitic, upper bainitic microstructure can be expressed with the equation σ = (σpo+kpλp-1/2)Vp+(σubo+kubλub-1/2)Vub. The calculated values using the equation corresponded well with the measured tensile strength of hyper-eutectoid steels.