김형윤
2009-11-03 13:07:09
4
598
듀플렉스 재질의 형단조를한 Tee이구요.내부(안내경부)와 외부(단조
표면)가 Ferrite scope로 측정시 차이를 보이고 있습니다.
내부는 평균 40%정도의 수치를 보이는 반면 외부는 30%정도의값이
측정이 되네요..
고객측에서는 이러한 차이의 원인파악 및 외부쪽 ferrite함량미달에
대한 대책을 요구하고 있는 실정입니다.
바상태의 시편에 대한 ferrite함량은 40%로 정도로 나왔었던 소재인데
단조작업시 ferrite함량의 변동이 생길수 있나요?
그리고 외부쪽 ferrite 함량 미달은 accept될수 있는 방안이 없는지도
알고 싶습니다.
표면)가 Ferrite scope로 측정시 차이를 보이고 있습니다.
내부는 평균 40%정도의 수치를 보이는 반면 외부는 30%정도의값이
측정이 되네요..
고객측에서는 이러한 차이의 원인파악 및 외부쪽 ferrite함량미달에
대한 대책을 요구하고 있는 실정입니다.
바상태의 시편에 대한 ferrite함량은 40%로 정도로 나왔었던 소재인데
단조작업시 ferrite함량의 변동이 생길수 있나요?
그리고 외부쪽 ferrite 함량 미달은 accept될수 있는 방안이 없는지도
알고 싶습니다.
현재 재질을 정확하게 알 수 없으나, 일반적인 DSS의 응고 모드를 기준으로 조직의 형성을 보면 다음과 같습니다.
Primary Delta Ferrite ==> Austenite Formation ==> Residual Ferrite + Formed Austenite의 복합 구조
즉, 고온에 노출되었다가 냉각되는 과정에서 이상적으로 만들어져야 할 두가지 조직이 제 위치(분률)를 유지하지 못하고 조직의 상분률이 깨질 수 있다는 얘기지요.
그래서 DSS는 함부로 열을 가해서 뭔가를 할려고 들면은 어려움에 처할 수 있습니다. DSS에 대해서는 일반적으로 급냉이 좋다고는 하지만, 너무 급냉을 해도 안되고 또 너무 서냉을 해도 곤란합니다.
같은 맥락에서 고온 사용의 제한을 통상 250도 정도로 하고 최근에 개발된 Super DSS라고 해도 350도를 넘지 않는 것입니다.
그런데, 조금 이상한 것은 앞서서도 말씀드린 바와 같이 주로 Ferrite가 증가하는 쪽으로 나타나게 되는 데, 줄었다고 하니... 그 원인을 찾기 위해서는 세부 강종에 대한 자료와 더불어 제작 공정의 이런 저런 열을 가한 이력(Thermal Hysterisis)를 확인해 볼 필요가 있습니다.
현재 한두개의 제품이 아닌 많은 양의 제품이 동일한 양상이라면 근본적으로 원인을 분석하고 대안을 강구하는 게 필요하겠습니다.
Primary Delta Ferrite ==> Austenite Formation ==> Residual Ferrite + Formed Austenite의 복합 구조
즉, 고온에 노출되었다가 냉각되는 과정에서 이상적으로 만들어져야 할 두가지 조직이 제 위치(분률)를 유지하지 못하고 조직의 상분률이 깨질 수 있다는 얘기지요.
그래서 DSS는 함부로 열을 가해서 뭔가를 할려고 들면은 어려움에 처할 수 있습니다. DSS에 대해서는 일반적으로 급냉이 좋다고는 하지만, 너무 급냉을 해도 안되고 또 너무 서냉을 해도 곤란합니다.
같은 맥락에서 고온 사용의 제한을 통상 250도 정도로 하고 최근에 개발된 Super DSS라고 해도 350도를 넘지 않는 것입니다.
그런데, 조금 이상한 것은 앞서서도 말씀드린 바와 같이 주로 Ferrite가 증가하는 쪽으로 나타나게 되는 데, 줄었다고 하니... 그 원인을 찾기 위해서는 세부 강종에 대한 자료와 더불어 제작 공정의 이런 저런 열을 가한 이력(Thermal Hysterisis)를 확인해 볼 필요가 있습니다.
현재 한두개의 제품이 아닌 많은 양의 제품이 동일한 양상이라면 근본적으로 원인을 분석하고 대안을 강구하는 게 필요하겠습니다.
안녕하세요?
짧은 소견이지만, 단조 열처리시 표면이 800도 이상으로 장시간(25초 이상?) 가열이 되었다면 페라이트에서 오스테나이트로 고상 변태가 일부 일어 나지 않았을까요?
아님, 그 만한 온도까지 가열되지 않았다면, 혹시 소재 원가를 좀 줄이기 위해 Cr,Mo 특히 Mo 함량을 좀 적게 넣는 바람에 낮은 온도하에서 2차 오스테나이트 석출이 생기지 않았을까요?
그래도 용접부를 기준하자면 보통 Ferrite를 30~70%까지는 허용해 주는데 소재라서 잘 모르겠습니다.
가공 여유가 있다면 페라이트 함량이 낮은 부위를 좀 깎아 낸 다음 한 번 확인해 보면 이게 열처리 영향(또는 성분 영향?)이라고 추정해 볼 수 있지도 않을까요?
전문 분야가 아니라서 확실하지도 않고, 질문 내용만 보고 유추해서 말씀드리는 것이니 참고만 해주세요.
이 유 철
짧은 소견이지만, 단조 열처리시 표면이 800도 이상으로 장시간(25초 이상?) 가열이 되었다면 페라이트에서 오스테나이트로 고상 변태가 일부 일어 나지 않았을까요?
아님, 그 만한 온도까지 가열되지 않았다면, 혹시 소재 원가를 좀 줄이기 위해 Cr,Mo 특히 Mo 함량을 좀 적게 넣는 바람에 낮은 온도하에서 2차 오스테나이트 석출이 생기지 않았을까요?
그래도 용접부를 기준하자면 보통 Ferrite를 30~70%까지는 허용해 주는데 소재라서 잘 모르겠습니다.
가공 여유가 있다면 페라이트 함량이 낮은 부위를 좀 깎아 낸 다음 한 번 확인해 보면 이게 열처리 영향(또는 성분 영향?)이라고 추정해 볼 수 있지도 않을까요?
전문 분야가 아니라서 확실하지도 않고, 질문 내용만 보고 유추해서 말씀드리는 것이니 참고만 해주세요.
이 유 철
공지사항
DSS재질에 있어서 비자성이어야 하는 Austenite와 자성을 가진 Ferrite 상의 자성을 측정하여 Ferrite의 함량을 측정하는 것이지요
그런데, 이게 약간의 문제가 있을 수 있습니다.
솔직히 제가 그동안 경험한 것은 지금의 상황과는 반대가 되는 즉, 주로 가공과 열처리 단계에서 Cr-Rich Phase의 증가와 Martensite의 형성등으로 인해 Ferrite 함량이 증가한 것으로 나타나는 경우였습니다만, 조직의 변태와 Ferrite의 분포라고 하는 같은 맥락에서 보면 대충 해답은 나온 것 같습니다.
Ferrite와 Austenite의 상분률은 기본적으로 합금 원소의 함량과 열처리에 의해 결정되는 데, 있는 성분이 어디로 달아나지는 않았을 것이고...
형단조를 하는 과정에서 아마도 열이 가해졌을 것이고, 그때에 Ferrite조직의 부분적인 변태가 발생한 것으로 추정합니다.
즉, 성분의 이상은 없으나, 열처리 단계의 문제점으로 인해 최종적으로 Ferrite의 함량이 예상치와는 다르게 나타나는 것이지요
그럼 지금의 상태에서 이걸 그냥 쓸수 있느냐, 즉 합격시킬 수 있느냐...?
그건 안될 얘기입니다. 조직이 두가지 상이 적절한 양씩 공존해야 하는 데, 그게 어느 한쪽이 많아져 버린다면 원하는 기계적, 화학적 특성을 보이지 못하기에 그 재질을 제대로 된 DSS라고 할 수 없기 때문입니다.
정확하게 어떤 재질을 사용하다가 이런 문제가 발생한 것인지 알 수 없기에 단언해서 해법을 제시해드리기는 어려우나, 모든 문제는 고민하다 보면 해법이 나오게 마련이지요.
다시금 열처리를 통해서 상분률을 회복시키던지 아니면 현재 상태로도 사용상 문제가없다는 Client의 검토 결과를 받아 내는 것이 필요하겠습니다.
그게 아니면... 해당 물건을 들고 찾아 오셔도 좋습니다.
함께 머리를 맞대로 해법을 찾아 보지요.
Jinhee.Lee.Pe@gmail.com