김병윤
2007-10-12 13:59:39
3
648
소재 라운드 바 소재명: 내열강 STR-3.
￠ 85 전기로 업세팅을 합니다.
길이 방향으로 터짐이 발생 되는데
원인을 잘 모르겠습니다.(업세팅 시 온도 1200 ℃)
(참조 라운드 바의 표면부가 스크레치가 있습니다. 표면 흠은 아닙니다.)
깊이는0.5mm 최대 크기는 일반적으로 찍힘정도로 상상하시면 됩니다.
개인적인 판단으로는
납땜 취성이 아닐까 생각합니다.
전기업세팅 시 부싱이 PBC 개열의 로 만들어져 있어
소재가 부싱안으로 통과 하여 열을 발생 시킵니다(전극 역활)
고온의 온도가 올가하서 소성변형을 일으킬때
가압을 시켜서 업세팅이 됩니다.
이때 구리 성분과 니켈성분의 열간상태에서 압력을 가하면
터짐이 발생 되지 않을까 사료 됩니다.
여기 전문가 분께 질의 드려 봅니다.
성분 비율(%)
C:0.35~0.40
si:1.8~2.5
Mn:0.60
Ni:0.58
Cr:10.0~12.00
Mo:0.70~1.30
기타
￠ 85 전기로 업세팅을 합니다.
길이 방향으로 터짐이 발생 되는데
원인을 잘 모르겠습니다.(업세팅 시 온도 1200 ℃)
(참조 라운드 바의 표면부가 스크레치가 있습니다. 표면 흠은 아닙니다.)
깊이는0.5mm 최대 크기는 일반적으로 찍힘정도로 상상하시면 됩니다.
개인적인 판단으로는
납땜 취성이 아닐까 생각합니다.
전기업세팅 시 부싱이 PBC 개열의 로 만들어져 있어
소재가 부싱안으로 통과 하여 열을 발생 시킵니다(전극 역활)
고온의 온도가 올가하서 소성변형을 일으킬때
가압을 시켜서 업세팅이 됩니다.
이때 구리 성분과 니켈성분의 열간상태에서 압력을 가하면
터짐이 발생 되지 않을까 사료 됩니다.
여기 전문가 분께 질의 드려 봅니다.
성분 비율(%)
C:0.35~0.40
si:1.8~2.5
Mn:0.60
Ni:0.58
Cr:10.0~12.00
Mo:0.70~1.30
기타
이 진희 님
항상 좋은 답변 감사 합니다.
그런 분석을 할려면 I.C.P 분석과 비슷한 것입니까?
본 재료는 내열강 (STR-3 : SUH-3 )-마르텐 사이트 계열), NiMONIC 80A.
열간 단조 상태에서 전기 업세팅을 합니다.
(연상: 원 소재: ￠85 x L 2000 mm.)
길이 방향으로 1/3 정도 업세팅을 실시합니다.
여기서 라운드 바의 통과는 전극-열발생 시키는 부싱 ￠85.50 mm.
내경부위를 통과 합니다 가압되면서 통과 되겠죠
( 토막이 성냥모양으로 형상이 됩니다.)
재공품:20개
초품에서 발생2~3개(터짐발생)
다른분 의견:재질성분이 문제다.-> 분석 스펙트로 분석:양호
2다른분: 라운드 바에 연마 되면 된다. 첨부 사진 참조
(연마 부문이 찍혀서 그렇다.)
-실제 소재 표면연마 되어도 비슷한 수량임.
착상 하게 된 동기:
초품 그룹에서 일어 난다 (전극봉 역활을 하는 부싱이 동계열이기 때문이
아닐까 여기서 외력- 가압이 작용하고. 취성을 일으키는 금속을 통과 하기
때문)
따라서 납땜취성 용어가 불현듯 스쳤기 때문 입니다.
앞에 개인적 소견란에 적은 "납땜취성"은
적열상태에서 용융금속에 의해 강이 침식되어 취성파손하는 현상을
현장에서는 "납땜취성"이라 부른다고 합니다.
납땜취성을 일으키는 금속의 중요한 것은 Cu,Zn,Sn.정도로 된다고
알고 있습니다.강이 적열 상태 즉 오스테나이트 상태에서 용융동에 의해
에워 쌓이면 오스테나이트 결정립계에 Cu 가 칩입되어 이것이
취화되어 외력(압력)을 가하면쉽게 파단하게 되는것으로 알고 있습니다.
이현상은 적열상태에서만 일어나며,상온에서 Cu 가 응고 되어 버린후에는
일어 나지 않겠죠(물론 외력을 받지 않으면 아무런 일이 일어 나지 않겠죠)
유추하게 된 동기(개인적 소견)
예1.
SUS 304 의 파이프를 열간으로 휘게 할때, 파이프 휘는 부문에 Cu 가 부착하고 있으면 위와 같은 현상이 일어 난다고 알고 있습니다.
Cu가 용융침식하여 SUS 304 파이프에 납땜 취성균열이 발생된다고 합니다.
예2.송전선의 철탑방식
철탑에 Zn 도금 되어 있는데 이것의 결합에는 볼트로 체결하게 되어 있다
고 합니다.이것은 리벳체결하는 것을 금지하고 있다고 합니다.
이유는 리벳체결을 하면 적열된 리벳의 목 밑부분이 용해 Zn에 의해
침식되어 납땜 취성을 일으켜 리벳머리 부분이 날아가는 사고가 있다.고
합니다.
항상 좋은 답변 감사 합니다.
그런 분석을 할려면 I.C.P 분석과 비슷한 것입니까?
본 재료는 내열강 (STR-3 : SUH-3 )-마르텐 사이트 계열), NiMONIC 80A.
열간 단조 상태에서 전기 업세팅을 합니다.
(연상: 원 소재: ￠85 x L 2000 mm.)
길이 방향으로 1/3 정도 업세팅을 실시합니다.
여기서 라운드 바의 통과는 전극-열발생 시키는 부싱 ￠85.50 mm.
내경부위를 통과 합니다 가압되면서 통과 되겠죠
( 토막이 성냥모양으로 형상이 됩니다.)
재공품:20개
초품에서 발생2~3개(터짐발생)
다른분 의견:재질성분이 문제다.-> 분석 스펙트로 분석:양호
2다른분: 라운드 바에 연마 되면 된다. 첨부 사진 참조
(연마 부문이 찍혀서 그렇다.)
-실제 소재 표면연마 되어도 비슷한 수량임.
착상 하게 된 동기:
초품 그룹에서 일어 난다 (전극봉 역활을 하는 부싱이 동계열이기 때문이
아닐까 여기서 외력- 가압이 작용하고. 취성을 일으키는 금속을 통과 하기
때문)
따라서 납땜취성 용어가 불현듯 스쳤기 때문 입니다.
앞에 개인적 소견란에 적은 "납땜취성"은
적열상태에서 용융금속에 의해 강이 침식되어 취성파손하는 현상을
현장에서는 "납땜취성"이라 부른다고 합니다.
납땜취성을 일으키는 금속의 중요한 것은 Cu,Zn,Sn.정도로 된다고
알고 있습니다.강이 적열 상태 즉 오스테나이트 상태에서 용융동에 의해
에워 쌓이면 오스테나이트 결정립계에 Cu 가 칩입되어 이것이
취화되어 외력(압력)을 가하면쉽게 파단하게 되는것으로 알고 있습니다.
이현상은 적열상태에서만 일어나며,상온에서 Cu 가 응고 되어 버린후에는
일어 나지 않겠죠(물론 외력을 받지 않으면 아무런 일이 일어 나지 않겠죠)
유추하게 된 동기(개인적 소견)
예1.
SUS 304 의 파이프를 열간으로 휘게 할때, 파이프 휘는 부문에 Cu 가 부착하고 있으면 위와 같은 현상이 일어 난다고 알고 있습니다.
Cu가 용융침식하여 SUS 304 파이프에 납땜 취성균열이 발생된다고 합니다.
예2.송전선의 철탑방식
철탑에 Zn 도금 되어 있는데 이것의 결합에는 볼트로 체결하게 되어 있다
고 합니다.이것은 리벳체결하는 것을 금지하고 있다고 합니다.
이유는 리벳체결을 하면 적열된 리벳의 목 밑부분이 용해 Zn에 의해
침식되어 납땜 취성을 일으켜 리벳머리 부분이 날아가는 사고가 있다.고
합니다.
지금으로서는 다양한 가능성들을 점검해봐야겠지요
그런데, 무엇보다 먼저 하셔야 할 것은 손상된 파면의 미세 성분을 먼저 확인하세요
말씀하신 것 처럼 Cu, Zn등과 같이 주변 환경에서 유입된 원소가 문제를 일으킬 수도 있고, 원소재 자체의 불순물인 S, P등의 원소들이 문제를 유발할 가능성이 있습니다.
저는 후자에 더 비중을 두고 싶은데, 결과는 분석을 해 봐야 알겠지요.
우선 SEM/EDX분석을 통해 파손 단면을 먼저 확인하시고, 그 다음에 해당 부위에 위에 언급한 미세불순물들이 있는 지 확인하시길 추천합니다.
그러고 나면 이 문제가 Applied Stress에 의한 Mechanical Fracture인지 아니면 Microstructure상의 취성 발생에 의한 문제점인지 구분이 가능할 것이고 그 결과에 대한 일련의 대안을 찾을 수 있을 겁니다.
참고로 아연 도금의 경우를 얘기하셨는 데, 그런 문제가 발생할 수는 있겠지만, 아연의 특성에 대해 생각해 보면 실제 현업에서는 그런 문제 발생이 희박함을 이해하실 겁니다.
아연은 융점이 약 400도 이고 기화점이 900도 입니다.
따라서 1000도 이상의 고온에서 열간 가공을 하게 된다면, 금속내부로 침투는 물론이거니아 표면에 남아 있을 아연이 거의 없습니다.
물론 이 보다 낮은 온도에서 스테인레스강 표면에 달라 붙은 아연에 의해 화재시 및 고온 가공시에 문제점이 발생한 사례들은 많이 있습니다.
여러 고민 하시기에 앞서 우선적으로 파면 분석을 먼저 해 보시길 추천합니다.
그런데, 무엇보다 먼저 하셔야 할 것은 손상된 파면의 미세 성분을 먼저 확인하세요
말씀하신 것 처럼 Cu, Zn등과 같이 주변 환경에서 유입된 원소가 문제를 일으킬 수도 있고, 원소재 자체의 불순물인 S, P등의 원소들이 문제를 유발할 가능성이 있습니다.
저는 후자에 더 비중을 두고 싶은데, 결과는 분석을 해 봐야 알겠지요.
우선 SEM/EDX분석을 통해 파손 단면을 먼저 확인하시고, 그 다음에 해당 부위에 위에 언급한 미세불순물들이 있는 지 확인하시길 추천합니다.
그러고 나면 이 문제가 Applied Stress에 의한 Mechanical Fracture인지 아니면 Microstructure상의 취성 발생에 의한 문제점인지 구분이 가능할 것이고 그 결과에 대한 일련의 대안을 찾을 수 있을 겁니다.
참고로 아연 도금의 경우를 얘기하셨는 데, 그런 문제가 발생할 수는 있겠지만, 아연의 특성에 대해 생각해 보면 실제 현업에서는 그런 문제 발생이 희박함을 이해하실 겁니다.
아연은 융점이 약 400도 이고 기화점이 900도 입니다.
따라서 1000도 이상의 고온에서 열간 가공을 하게 된다면, 금속내부로 침투는 물론이거니아 표면에 남아 있을 아연이 거의 없습니다.
물론 이 보다 낮은 온도에서 스테인레스강 표면에 달라 붙은 아연에 의해 화재시 및 고온 가공시에 문제점이 발생한 사례들은 많이 있습니다.
여러 고민 하시기에 앞서 우선적으로 파면 분석을 먼저 해 보시길 추천합니다.
공지사항
즉, 해당 온도에서 조직 계면에 놓인 저융점 개재물이 고온의 열간 성형과정에서 액상으로 변하면서 조직의 결속력을 저하하여 결국 균열에 이르게 되는 것이지요
물론 그외에 성형 과정의 온도 조절 오류나 과다한 성형 압력으로 인한 문제점도 있을 수 있겠으나, 아마도 한두번 해 본 일이 아닐 것이기에 그런 공정상의 문제점은 별로 없을 것으로 예상합니다.
그렇다면, 저융점 불순물(개재물)의 출처는 어디인가에 대한 부분이 지금의 주요 관점이겠지요?
언급한 납땜과정의 불순물로 제시된 구리와 니켈도 그런 역할을 할 수는 있겠지만, 실제로는 그럴 가능성은 별로 많아 보이지 않습니다.
정확한 원인 분석을 위해서는 해당 파손면을 분석하여 EDX와 같은 장비로 미세 성분 분석을 해 보고, 해당 조직의 파면이 전개 양상들을 평가하면 좀더 구체적이고 실효한 추정 원인을 밝힐 수 있지요.