정동호
2017-08-24 10:22:35
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Main cylinder 체결용 스터드 볼트가 파단되어 고견을 요청드립니다.
실런더 고정용 볼트이고 실린더는 1분에 약 20회 상하 운전하는 기능입니다.
파단면 사진만 가지고 어떤 형태로 진전되었는지 추측이 가능할까요?
전문가 분들의 많은 의견 부탁드립니다.
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사진만 보고 바로 손상 양상과 원인을 추정하기는 쉽지 않지요.
일단 단면에 연성파괴에 준한 파면이 거의 안 보입니다.
이 애기는 취성 혹은 피로 파괴가 발생했다는 해석이 가능하겠지요.
그럼 취성이냐 혹은 피로냐의 구분은 어떻게 되는냐..?
가장 일반적인 교과서적인 얘기는 피로파괴는 단면에 Beach Mark를 보면 된다고 하지만, 실제 현장에서는 그걸 파악하기가 매우 어렵습니다. 그 이유는 이미 균열부 주위에 부식이 진전되거나 왕복운동에 의한 마모에 의해 단면이 뭉개져 버리기 때문에 오일에 채워져 있던 무품을 제외하고는 그런 양상을 찾기 어렵습니다.
실제 사용된 재질과 운전 조건 그리고 손상된 시편을 보내 주시면 손상 원인 파악이 가능합니다. 물론 약간의 비용과 시간은 당연히 필요하겠지요. 원하신다면 이 화면 상단의 Contact Us를 눌러서 연락주세요.
SEM을 통해 파단면 분석을 해봐야 좀 더 정확히 알 수 있겠으나, 사진상의 상태로만 보았을 때, 피로에 의한 취성과 연성파괴가 동시에 보입니다.
즉, Stress에 의한 취성파괴로 시작하여 볼드 외곽은 연성파괴로 파단이 진행된 것으로 보입니다.
중요한 것은, 취성과 연성파괴를 야기시킨 Stress가 주 원인으로 예상되며, 사용환경에 적당한 볼트 재료를 선정하셨다면, Cylinder 조립 시 Bolt Torque값이 사용된 Bolt에 적당했었는지도 검토되어야 할 것 같습니다.
과도한 비틀림 하중과 볼트의 체결 특성 상 너트와 볼트의 1/3 구간 나사산에서 대부분의 인장하중이 집중되는바, 과도한 Torque가 Stress를 더욱 크게 야기시키지 않았나 생각이 듭니다.
피로파면으로 보입니다.
- 파면상에 Beach Mark가 보입니다.
- 피로진전이 어디까지 되었는지는 사진으로 분석이 안됩니다.
전문가에게 의뢰를 통해서 상세한 분석과 결론 도출을 추천합니다.
개인적인 분석 방안을 간략히 적어 둡니다.
- 파면을 일차적으로 실체 현미경을 통해서 Origin을 찾아야 하고 진전방향 파악도 필요해 보입니다.
- 이후 전자현미경으로 Striation을 찾고 그 진전 방향과 간격등을 통해서 균열진전속도 등을 확인 해야 합니다.
- 후속적으로 원자재의 적합성과 운용 환경등도 분석하여 입체적인 조사를 통해 최종 결론 도출이 필요합니다.
이상입니다.
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