래스 마르텐사이트 (Lath Martensite)
쉽게 풀면
마르텐사이트는 강을 매우 빠르게 식힐 때 원자들이 확산할 시간이 없어 강제로 결정 구조가 바뀌면서 생기는 매우 단단한 조직입니다. 이 중에서도 탄소가 적은 강에서는 넓적한 판 모양이 아니라 가느다란 나뭇조각(lath) 같은 형태가 다발로 묶여서 나타나는데, 이를 래스 마르텐사이트라고 부릅니다. 여러 개의 가는 판이 비슷한 방향으로 촘촘히 모여 있는 다발 구조를 이루고 있어서, 현미경으로 보면 결이 고운 나뭇결처럼 보이기도 합니다. 저탄소강이나 저합금강을 열처리할 때 흔히 나타나는 조직입니다.
왜 중요한가
래스 마르텐사이트는 판상형 마르텐사이트보다 상대적으로 인성이 우수하면서도 높은 강도를 낼 수 있어 자동차용 고강도강이나 구조용 강재 개발에서 핵심적으로 다루어지는 조직입니다. 래스의 크기와 다발 구조, 전위 밀도는 강도와 인성의 균형을 결정짓는 중요한 요인으로 연구됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
급냉 열처리 후 저탄소강에서 형성된 래스 형태의 마르텐사이트를 관찰한 예문입니다.
모상인 오스테나이트 결정립 크기와 래스 마르텐사이트의 하위 조직 크기 사이의 관계를 설명하는 예문입니다.
조금 더 깊게 보면
래스 마르텐사이트는 계층적 구조를 가지는 것으로 알려져 있으며, 큰 단위인 패킷(packet) 안에 결정학적 방향이 유사한 블록(block)들이 있고, 그 블록 안에 다시 여러 개의 래스가 나란히 배열되어 있습니다. 이러한 미세한 계층 구조가 전위 이동을 방해해 강도를 높이는 동시에, 판상 마르텐사이트에 비해 상대적으로 균열 전파를 억제하는 데 유리한 것으로 보고됩니다.
주의할 점
탄소 함량이 증가하면 판상(plate) 마르텐사이트로 형태가 바뀌는 경향이 있어, 래스 마르텐사이트는 일반적으로 저탄소 영역에서 주로 관찰되는 조직이라는 점을 유의해야 합니다. 열처리 조건에 따라 잔류 오스테나이트가 함께 존재할 수 있어 조직 해석 시 이를 함께 고려해야 합니다.