테크노넷 - 경판 작업중 크렉 발생

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경판 작업중 크렉 발생

이주영 2020-09-24 19:40:30

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궁금하여 문의 드립니다.

현황

A240-304H재질의 경판을 800℃온도에서 90분간 유지(Holding)한 후 경판 extrusion forming작업을 하였습니다(첨부 1 사진 참조) 작업의 특성상 열처리 로에 장입하지 못하고 열패드로 국부적으로 가열하였습니다(첨부 2-3 사진 참조)

작업 완료 직후 돌출부(Extrusion nozzle) 끝에 크렉이 발생하였습니다(첨부3 사진참조)

질문

800℃가 Cr23C6이 발생하는 온도인데 크롬탄화물이 크렉에 영향을 미쳤을까요?

입계에 생성된 크롬탄화물로 인하여 연성이 떨어져서 크렉이 발생할 가능성이 높은지요?

입계에 생성된 크롬탄화물이 입계에서 부피가 팽창하여 크렉을 유발하는지요?

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수정 삭제

관리자[senior] 2020-09-28 07:03

구체적인 작업 과정을 모르기에 사진과 제시된 설명만으로 의견드립니다. 탄화물 형성에 의해 경도가 상승하고 경화가 진행됨에 따라 연성이 저하할 수 있습니다만, 설사 그렇게 되었다고 해도 직접적으로 균열을 유발하기는 힘듭니다. 지금 다루는 304H와 같은 강종은 일부러 탄화물을 형성하여 고온의 Creep 저항성을 높인 강종이기에, 탄화물에 의한 문제를 제기하기는 좀 어렵죠. 그것 보다는 국부적인 가열에 의한 Thermal Expansion의 차이로 인해 응력이 집중되면서 균열이 발생할 가능성이 더 높아 보입니다.

이주영[KKANGPAE] 2020-09-28 14:23

경판에 Extrusion Nozzle을 만드는 방법은 우선 노즐 ID보다 작은 hole을 뚫은 후 위 첨부된 사진과 같이 끝에 열을 가하여(열을 주면 연성이 늘어나 포밍이 쉬울거라는 저희 내부 추측에 따라..) 작업을 합니다. 혹시나 이해 하시는데 도움이 될 거 같아 Word파일을 추가로 첨부 하였습니다.

은정철 2020-09-29 18:32

성형온도 800C 는 304H SS 의 성형을 위해서는 조금 낮은 온도라서 Cr-carbides 의 어느 정도의 석출이 예상됩니다만 (일반적으로 304H의 경우 850-900C이상으로 추천 됨), 발생한 Cr-carbides는 Solution Heat Treatment을 하는 과정을 통해 거의 모두 제거가 되기 때문에 본 Crack과는 직접적인 관련이 없는 것으로 판단됩니다. 그러나 성형-Solution Annealing 완료후 발견된 Crack이라면 수냉 중 경판 안쪽과 바깥쪽의 온도 분포 차이가 커서 수축과정에서 응력균열이 발생했을 가능성이 아주 큰 것으로 판단됩니다. 아울러 가능성은 좀 낮지만 Bell Mouth 가공 중 시간 지체에 따라 모재의 온도가 충분히 낮아져 가공경화가 발생했을 가능성도 검토해 보시기 바랍니다. 특히, “H” grade에서는 이런 Crack이 상대적으로 더 민감합니다. 이 경우는 향후 적용 시 가공 및 수냉 Procedure를 다시 설정하여 온도의 유지를 더욱 강화해야할 것으로 보입니다. Thomas Eun

이주영[KKANGPAE] 2020-10-06 09:31

은정철 기술사님 답신에 감사드립니다. extrusion 작업 수행시 크렉이 발생하였고 고용화 열처리는 다음 공정이여서 아직 수행하지 않은 상태 입니다. 크렉 부위를 면밀히 관찰해 보니 상부 금형이 경판을 밀어 내리면서 발생하는 스크레치 또한 이번 크렉의 원인 일 수 있겠다는 생각도 해 봅니다. 대한민국에서 이러한 타입(경판 성형후 extrusion nozzle 열간포밍)제품은 저희 회사만 하고 국내 제작사에게 공급을 해 왔었는데 이번 경우가 처음 있는 일이여서 저희도 이리저리 공부 중입니다. 바쁘신 와중에 이렇게 답신을 해 주신 관리자님 그리고 기술사님께 다시한번 감사 말씀 올립니다.

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