주기호
2010-02-05 11:43:13
6
1268
안녕하세요.
CrMo 강의 경우 Quenching 후 Tempering을 실시하는데 shop에서 PWHT 를 실시할 경우 Tempering 온도보다 낮게(20도 정도)요구를 하고 있습니다.
그 이유가 무엇인가요?
금속조직적인 부분인가요 아님 강도의 저하인가요?
감사합니다
CrMo 강의 경우 Quenching 후 Tempering을 실시하는데 shop에서 PWHT 를 실시할 경우 Tempering 온도보다 낮게(20도 정도)요구를 하고 있습니다.
그 이유가 무엇인가요?
금속조직적인 부분인가요 아님 강도의 저하인가요?
감사합니다
Tempering을 이렇게 이해하시면 도움이 될 것입니다.
뱃속에 먹을 것을 잔뜩 집어 넣고 있다가 - 이게 과포화된 상태, 즉 Quenching한 상태입니다.
따끈한 아랫목에 배깔고 앉아서 조금씩 소화시키면 - 이게 Tempering입니다.
그 과정에서 몸이 건강해지고 힘이 생기게 됩니다.
그런데 방바닥 온도가 너무 높으면 그냥 소화만 되는 게 아니라 심하면 먹은 것을 토하게 되고, 너무 많이 소화가 되서 도리어 힘이 딸리고 기력이 쇠하여 제 구실을 못하게 되겠지요
이렇게 된 상태가 Temper Embrittlement 입니다.
금속학적으로 Q-T 혹은 N-T강에 있어서 과포화된 금속 조직이 온도가 올라감에 따라 석출물을 만들게 되고, 이들 석출물에 의해 기계적 강도가 향상되게 됩니다. 이렇게 만들어진 대표적인 강종이 Cr-Mo강이지요
그리고 그때의 Tempering온도는 그 강종이 가질 수 있는 최적의 강도를 만들 수 있는 수준으로 적용합니다.
만약 이 온도 이상으로 가열하게 되면, 조직내의 석출물이 너무 많아지거나 너무 커져서 도리어 조직의 기계적 강도를 저하하는 요인 됩니다.
그러니 여하한 일이 있어도 Mill에서 최적의 조건으로 만들어 놓은 상태에서 벗어 나지 않도록 열을 조금만 가해야 합니다.
이상이 원론적인 설명이고, 요즘에는 이게 문제가 되는 강종이 일부 있습니다.
즉, Tempering 온도 이하로 그냥 PWHT를 하면 경도 값이 떨어지지 않고 Tempering 온도 이상으로 가열해야만 경도가 저하하는 강종이 있지요.
그런 강종을 만나게 되면, 여러사람이 머리 아픈 상황이 발생하게 됩니다.
CrMo강 중 특히 1Cr0.25Mo, 2Cr1Mo의 경우는 PWHT 온도가 700도 이상이 되면 조직내 베이나이트 생성으로 충격값이 급격히 떨어 집니다. 또한 PWHT 온도를 690도 정도라 하더라도 Holding Time은 의도적으로 6시간 이상 하셔야 용접부 충격값(-18C 이하) 보증이 가능합니다. 그런 이유에서도 PWHT 온도를 모재 기준으로 맞추지 않고(모재 기준은 ASME B31.3인가? 모재 기준은 Min 704도 일 것입니다.) 여기에서 20~30도 아래에서 하는 것을 추천하고 있습니다. 또한 후판의 경우는 현재 Local 열처리를 할 경우 세라믹 패드 사용시 두께 차이로 인한 열편차를 막기 위해 TC가 달려 있는 온도의 Target을 원래 소재가 도달해야 하는 온도보다 높게 설정을 하는 경우도 있기 때문에 690도로 설정했다 하더라도 문제가 종종 발생하는 경우도 있으니 참조하세요.
첨언하여, 내열강의 경우 PWHT의 방법때문에 경도 및 충격값 문제가 생기는 경우가 많습니다. 즉, 열처리 차트에는 690도로 6시간 작업하였는데, 용접부 Surface(세라믹 패드가 부착되어 직접 가열된 쪽)은 경도가 급격히 저하, 충격값 Fail이 나오고 Middle이나 Root에서는 값이 잘 나오는 이유는 열처리 부분에서 문제를 찾아 볼 수도 있습니다. 5Cr 이나 9Cr1MV 등과 같은 소재는 그 반대로 열처리 온도를 750도 정도로(API Code에 따르면 아마 Min 735 ~ Max 770 정도 일 것입니다) 하였는데도 경도가 Max 이하로 떨어지지 않고 오버되는 경우는 직가열된 부분과 직가열된 부분의 열이 전도되는 그 반대쪽 온도의 편차가 커서 발생하는 경우도 있습니다. 그래서 새로운 가열 방법을 오너쪽에서 지정하여 사용하기도 합니다. 참고하세요.
공지사항