profile 정대근 2016-04-29 16:29:28
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안녕하세요.

매일 테크노넷에서 많은것을 배우고 있는 직장인입니다.

이번에 저희 회사에서 P.Q TEST를 시행하였는데, TEST 정보는 아래와 같습니다.

+ 아 래 +

1. 강종 : A694 F60(ASME P-No. 1, G-No.2), 단조품을 Pipe 형태로 가공하였습니다.

2. 두께 : 28.1mm

3. 용접 Process : GTAW + SMAW

4. 용접봉 : ER80S-Ni1(GTAW) / E8018-C3(SMAW)

5. 기타 : 예열 150도 적용, 용접후 열처리(PWHT) 610도 + Holding 1시간30분

최종 Lab. 시험 결과 인장, 벤드, 충격(-46도), 경도, 등 다른건 다 pass 되었는데,

고객사에서 요구하는 조직 사진이 영 찜찜하네요.

고객사 요구사항은

"An optical examination of the microstructure shall be performed at a magnification of 200.
Untempered martensite shall not be acceptable, even in small amount."

Microstructure 조직상 Untempered martensite 조직은 불합격이다.. 라고 하는데

도저히 사진을 보고 판단하기가 역 부족이네요.. (Lab.에 문의 하니 애매하다고 하네요..)

HAZ부 Cap 부문이 가장 의심스러워 조직 사진 첨부 하였습니다.

(유첨 사진 2ea는 같은 부위이며, 하나는 100배율이고, 하나는 400배율 사진입니다.)

첨부된 조직사진으로 보아 이 조직이 Untempered Martensite 조직일까요?

고수님의 조언을 듣고 싶습니다.

좋은 하루 되세요.



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박부근[bkpark00] 2016-04-29 19:16

조직사진이 상태가 좋지않아요. 그러나 용접후 열처리를 제대로 하였다면, 템퍼링 되지않은 마르텐사이트는 거의 없을 것으로 보입니다. 610도가 템퍼링 온도범위 입니다, 조직사진에서 판단하시려면 탄화물 상태가 잘 보이도록 촬영하여야 합니다. 필요시 SEM이 더 좋을 경우가 많습니다.

강운주[kmukwj] 2016-04-29 20:34

저 역시도 이 요구사항을 접한 적이 있었고 대략 난감했습니다. 왠만큼 뚜렷히 입계가 구분되는 조직이 아니라면 200배율 정도로 특히나 변태된 조직을 정확하게 분별해내기가 쉽지 않기 때문이었죠. 조직 사진이 다소 어둡게 촬영되긴 하였지만 모재는 QT 처리된 것으로 보이네요. 200배 사진을 보면 용착금속과 HAZ 그리고 모재를 다 확인할 수가 있습니다. 좌측 아래 구석 주변에 있는 것이 모재 조직으로 전형적인 QT 조직(Tempered martensite)을 가지고 있습니다. 중간에 사진의 대부분을 점유하고 있는 것이 HAZ이고 우측 상부 모서리가 용착금속이네요. Fusion line 주변으로 흰색으로 표시되는 조직이 형성되어 있습니다. 400배 사진을 보니 베이나이트 같아 보입니다. HAZ 전반적으로 굵직한 베이나이트와 미세한 베이나이트가 섞여 있는 것 같습니다. 중간중간에 시커멓게 보이는 것은 탄화물이겠네요. 모재의 탄소 함량이 어느 정도인 지는 모르겠습니다만 마르텐사이트가 생겼다면 오스테나이트를 관통하는 침상 조직이 눈에 띄었을테지만 글쎄요^^; 제 눈에는 보이지 않네요. 어줍잖이 제 결론은 '마르텐사이트는 존재하지 않는다'입니다. ^^ 제 개인적으로는 하부 베이나이트와 Tempered martensite는 늘상 그것만 들여다 보는 사람이 아니라면 구분해 내기 위해서는 많은 추가적인 검토가 필요할 것으로 생각됩니다. 전자현미경으로 좀 더 고배율로도 관찰해봐야 할 것이고 그것조차도 미심쩍다면 TEM 이미지와 격자 패턴을 통해 판단해야 할 것입니다. 용접한 조건을 보니 예열을 무려 150도씨로 했네요. 이로 조건에서는 냉각속도가 충분히 느렸을테니 마르텐사이트가 생겼을 리가 없을 것으로 보입니다. 그리고 용접 후에 PWHT도 하였으니 더욱더 문제가 없다고 봐야겠죠. 마르텐사이트는 과포화된 탄소로 인하여 격자가 왜곡되어 지나치게 강화된 상인데, 200도씨 정도로만 가열이 되어도 탄소가 확산하여 탄화물을 만들고 마르텐사이트는 풀리기 시작한다고 합니다 확산은 온도와 시간의 함수입니다. 그 중에서 온도에 더 크게 영향을 받습니다. 후열처리 온도는 600도이고 그 온도에서 1시간 30분을 유지하였으니 탄소가 충분히 확산하여 마르텐사이트가 대부분 분해가 되었을 것입니다. 부족하나마 답변이었습니다.

정대근[neologig] 2016-05-11 15:09

답변 대단히 감사 드립니다. 많이 배웠습니다.

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