회사에서 사용하는 부품중 SWCH18A SCREW(BOLT)가있는데요~
체결시엔 크렉이나 부러지는 현상이 없었는데, 조립하고나서 4일정도후에 볼트게 부러지는 현상이 나타나고 있습니다.
기존에도 계속 사용했던 제품이구요,,
또 열처리나, 도금두께,를 측정하여도, 부러진 제품과 별다른 차이점은 보지질 않습니다, 재질성적서를 확인해봐도, 별차이점을 모르겠고,
누군가 취성이 아니냐는 말에 부러진 고품과 양품 BOLT를공인기관에 의뢰를 하였지만, 조직사진을 보니 입자의 크기가 약간 다를뿐 뚜렷한 취성이란 판정이 없어서 이렇다 저렇다 못하고있는 실정입니다.
도대체 취성이란게 사진 현상으로 어디까지, 구분을 지어야 취성이고, 아니고를 판정하는지요,,
아니면, 취성이란것을 알려면 어떻게 해야하는지 몰라서 답답한 심정에 도움을 요청합니다. 이 문제로 인해 3주째 아무일도 못하고, 그일에 붙어헤매고 있습니다.
도움좀 주십시요..
혹시 몰라 고품 사진 첨부합니다.
도움 부탁드립니다.

현상1.jpg

이진희 2005-10-27 12:15

취성이다 아니다는 멀쩡한 제품의 조직 사진을 기준으로 판정하기는 쉽지 않습니다.

그 보다는 파단면의 형상이나 여러가지 특징등을 관찰한 후에 조직과의 연계성을 평가해야 합니다.
금속조직자체에 문제가 있을 수도 있고, 설계 Load값에 문제가 있을 수도 있으며, 사용환경에 잦은 피로응력이 발생할 수도 있고, 심지어 Bolt의 체결시에 Torque값에 문제가 있을수도 있겠지요.

첨부의 사진이 다운로드가 안되어 보이지 않습니다.
제 메일로 보내주시면 살펴보고 도움을 드리겠습니다.

이진희 senior@oilbank.co.kr

박부근 2005-10-27 14:40

귀사의 모든 증상은 수소취성의 증상에 정확히 일치하고 있어요.
수소취성은 산세 또는 전기도금 과정에서 제품속으로 다량의 수소가 침입하여 발생합니다. 이 경우 저강도(경도)제품은 크게 영향을 받지 않으나 고강도(고경도) 제품은 치명적인 균열이 발생합니다. 일반 금속현미경 조직사진으로는 판독이 불가능하며, 30만배 정도 확대한 전자현미경 사진으로는 확인이 가능합니다.
크랙을 방지하려면 도금 또는 산세 후 곧바로 300도 전후의 온도에서 3시간 전후 베이킹 처리하면 대부분의 수소가 방출되어 수소취성이 사라집니다.
안녕히 계십시요.

Thomas Eun 2005-11-01 00:48

As Mr. Park and Lee mentioned above, there are many factors (i.e. materials, plating, machining, load, temperature, etc.) for the brittle fracture of bolt. For example, the material which has a very good ductility (i.e. 304 SS, 316 SS) can be brittle-fractured by instant high load, notch effect, fatigue, severe cold working, and/or cryogenic temperature, etc.

Generally to define the brittle fracture is not difficult, because more than 50% brittle fracture surface may be considered to Brittle Fracture. However, what are you going to do after decided the Brittle, Brittle-Ductile, or Ductile Fracture?

The most importance is that you have to find the root cause of failure from the several factors.

(1) Materials : T.S., chemical composition, DBTT, precipitation, porosity, grain size, etc.
(2) Working : suitable plating and machining, etc.
(3) Bolting load : over load, different direction load, fatigue load, etc.
(4) Bolting structure : notch effect, stress concentration, etc.
(5) Environment : corrosion, etc.

Please find another Q&A for “general summary for brittle fracture” from below;
http://www.corrosionkorea.org/Kindex.html ----- 게시판 ---- Q&A ----- No. 420/421 (date: Apr.2 & 4, 2002)

thomaseun@hanmail.net (for more discussion)

바부팅이 2005-10-31 10:04

안녕하세요.

1. 재질
SWCH18A 재질은 일반적으로 침탄열처리후 사용하는 Tapping Screw의
대표적인 재질 입니다.
침탄을 하셨는지요. 하셨으면 표면경도/유효경화 깊이는 얼마로
관리를 하시는 지요.

2. 표면처리
박부근님께서 설명 하셨듯, 베이킹처리를 하면 침입한 수소가 없어지지
만(없어 진다는 표현이 맞는것인지 모르겠네요..), 필히 도금후 2시간
이내에(가능하면 스크류가 식지 않은 상태에서 빨리) 하셔야 합니다.
한가지 간과해서는 안될 부분은 베이킹 열처리로 는 내부의 공기 순환
이 잘 되어야 하며, 너무 많은 양을 한꺼번에 장입해서는 안됩니다.
Mesh-Belt Type 이면 이러한 걱정은 훨씬 덜어 집니다.

3. 상대 체결물의 검토
계속 같은 조건으로 Screw를 제조한것이 확인된다면, 상대물을 면밀히
파악해 보시기 바랍니다.
아시다시피 Screw는 상대물의 설계변경 > 그에 따른 마찰계수의 변화 >
축력의변화로 인해 Fail 등으로 이어질 수 있습니다.
부연설명 드리자면, 마찰계수가 0.05 정도 변화하더라도 축력은 30%
이상 변화 됩니다.

4. 표면처리 사양의 변경
한가지 중요한 부분이 있는데요.
그것은 요즘들어 RoHS 때문에 표면처리사양을 6가에서 3가로 바꾸는
것입니다. 아시다시피 6가와 3가는 마찰계수가 많이 차이 납니다.

다시한번 확인하시고 글을 올려 주세요

감사합니다 / 바부팅이


양만춘 2006-12-18 17:13

저희도 비슷한 문제로 고민을 하고 있는데..
저희는 문제점의 결론은 심부경도 과다에 의한 연성부족으로 파단이 발생하는 것으로 결론을 지었습니다.
물성치는 모두 동일하나 심부경도와 조직 사진이 상이하게 나타납니다.

심부경도 상승요인은
1. 열처리후 소려시 템퍼링 온도 미달 (약20℃↓)
2. 소재의 탄소함유량 과다
3. 장입량 과다로 열처리시 산포 발생

대책 : 소려시 온도 상승

박성자 2005-11-01 19:32

현재 표면처리 사양에서 6가에서 3가로 바꿔 사용하고 있거든요,,
마찰계지수 어떻게 차이가 나는지요,
어떤점에서 않좋은지를 잘 모르겠습니다.


양희주 2006-12-06 11:03

안녕하십니까

저희쪽에서도 이런 문제가 발생했습니다.

문제를 해결하지 못하고 있네요.

어떻게 해결했는지 알고 싶습니다. 부탁드립니다.

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