하종문
2018-02-06 08:40:50
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1160
날씨가 추운데 다들 고생많으십니다.
Alloy 690(inconel 690) 튜브 제작과정에서 열처리는 기본적으로 MA 상태 또는 TT 상태로 제작된다고 알고있습니다.
궁금한점은
1. MA(Mill Annealed) 와 TT(Thermally Treated)열처리의 목적이 정확히 무엇인가요?
(제가 알고있는 내용으로는....MA의 경우는 탄화물의 완전 고용(?)을 위해서 시행하고, TT는 약간의 Cr탄화물 석출을 유도하여 입계응력부식균열을 방지하고자 시행한다고 알고있습니다만 정확히 알고싶습니다.)
2. TT열처리는 왜 진공에서 시행하는지요?(대기에서 할 경우 스케일이 발생하기 때문인지?)
3. U bending 등을 시행 후에 bending부 응력제거 열처리 시행 시 로컬로 해당부위만 열처리 가능한지 아니면 TT열처리와 같이 진공에서 해야하는지?
질문이 좀 많지만 고수님들의 답변 부탁드립니다.
감사합니다.
690은 국내에서는 주로 원자력 발전소의 전열관용 재지로 사용되며, 고용강화형 합금이기에 발전소와 같은 고온의 Creep 강도 관점이 아닌 이상 굳이 석출물을 만들 이유는 없습니다.
지금 언급하신 TT는 약 720도 정도의 온도에서 일부러 입계에 석출물을 만들기 위한 열처리입니다. 조직내에 석출물이 없도록 고용화 시키는 MA와는 다른 것입니다. 입계에 석출물이 생긴다는 것은 기계적 관점 특히 고온의 Creep 관점에서는 긍정적이지만, 부식 관점에서는 입계예민화에 의한 부식 발생이 우려되므로 좋을 게 없습니다.
진공에서 열처리를 하는 것은 반드시 강제 조항은 아닙니다만 워낙 열처리 과정에서 표면 산화가 빠르게 진행되기에 이를 막기 위해 진공에서 혹은 약간 환원성 분위기에서 열처리를 실시합니다. 만약 진공이나 환원성 분위기가 어렵다면 열처리 이후에 산세를 하면 됩니다. 열처리 과정의 산화막의 증가 등에 대한 자료는 Mill Maker의 기술자료를 보시면 많이 제시되어 있습니다.
지금 U-Bend를 하면 냉간가공에 의해 해당 부위에 잔류응력이 생기게 됩니다. 그걸 해소하기 위해서는 MA에 준한 열처리를 할 것이냐 아니면 그 보다 낮은 온도인 TT로 할 것인가는 결국 사용되는 조건이 무엇이냐에 따라 결정됩니다. 단순 응력제거는 TT만으로도 간능하겠으나, 그 과정에서 형성되는 석출물 상이 이후 운전 과정에서 긍정인지 부정인지를 구분해야 합니다.
상세한 답변 감사드립니다.
고온강도 관점에서 TT열처리를 하는 것이었군요.
alloy 600이 Cr탄화물 생성으로 IGSCC가 문제가 되자 Cr량이 두배많은 690으로 바꾸었고, 690의 경우는 약간의 Cr탄화물 생성이 오히려 IGSCC 저항성에 도움이 된다라는 내용을 얼핏 본것같아서 적었는데, 아니었나보네요.
대부분 자료에서 bending 후 SR열처리 언급은 있으나, 전체를 로에서 시행하는지, 로컬로 해도 되는지는 안나와있더라고요. 근데 답변주신 내용을 보니 산화막 제거가 가능하다면 로컬열처리도 가능할 거라는 생각이듭니다.
많은 도움이 되었습니다. 감사합니다.
1. MA는 소성가공이후에 발생한 부품 내부의 조직적 불균일을 제거하기 위해서 풀림 열처리를 해 주는 것입니다. TT는 이 소성가공이후에 충분한 강도 및 부식 특성을 확보하기 위해서 약 1038C 에서 Solution을 통해 고용강화 처리를 한 것입니다.
- Ni Base 합금에서 고용강화와 석출강화 합금은 구분이 되는데 690은 고용강화 합금이고 718이 대표적인 석출강화 합금입니다.
2. TT 열처리는 대기중에서도 가능합니다. 즉 이런 경우는 단조 Bar 등에 해당 되어 Mill 상태에서는 대기중에 하고 이후에 기계가공으로 산화 스케일을 제거 해야 합니다. 하지만 지금 튜브 등이라면 표면에 산화로 인해서 치수등에 영향을 미칠 수 있으니 당연히 진공분위기 해야 합니다.
- 참조로 이 690 재질은 고온 산화 특성이 IN600 계열에서 최상위에 있어 밴딩 이후 응력 제거 목적으로 짧은 시간 노출 한다면 산화는 미비 할 것으로 보입니다.
- 하기 싸이트의 산화 싸이클릭 커버에서 고온에서 노출시간에따른 specific 산화량을 확인 바랍니다. file:///C:/Users/son/AppData/Local/Microsoft/Windows/INetCache/IE/AYL0ZGX2/INCONEL%20alloy%20690.pdf
3. 항목의 답변은 위의 2번 사항 참조 하시면 됩니다.
이상
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