용접맨
2007-06-05 09:02:11
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안녕하십니까?
내열강 열처리 후 모재 표면부 균열 발생에 대해 문의를 드리고자 합니다.
강재는 ASTM A234 WP5로 화학성분은 C<0.15, Mn=0.3~0.6, P<0.04, S<0.03, Si<1.0, Cr=4~6, Mo=0.44~0.65입니다. 인장강도는 415~585MPa 입니다.
균열이 발생되는 시점을 말씀드리자면 위의 모재 조성을 가진 Seamless 타입으로 된 파이프를 800~900도에서 ㄱ자 형상으로 성형한후 노멀라이징(980도,1Hr/inch), 템퍼링(780도,1Hr/inch)을 하게 됩니다. 800~900도에서 성형을 한후에는 RT검사를 해도 결함이 전혀 발생 되지 않았으나, 최종적으로 열처리(노멀라이징&템퍼링) 후에는 특히 굴곡부쪽에서의 균열발생이 다발적으로 발생되고 있습니다.
참고로 모재의 두께는 20~30MM 입니다.
열처리 조건상에서의 문제인지 자문을 좀 구합니다.
내열강 열처리 후 모재 표면부 균열 발생에 대해 문의를 드리고자 합니다.
강재는 ASTM A234 WP5로 화학성분은 C<0.15, Mn=0.3~0.6, P<0.04, S<0.03, Si<1.0, Cr=4~6, Mo=0.44~0.65입니다. 인장강도는 415~585MPa 입니다.
균열이 발생되는 시점을 말씀드리자면 위의 모재 조성을 가진 Seamless 타입으로 된 파이프를 800~900도에서 ㄱ자 형상으로 성형한후 노멀라이징(980도,1Hr/inch), 템퍼링(780도,1Hr/inch)을 하게 됩니다. 800~900도에서 성형을 한후에는 RT검사를 해도 결함이 전혀 발생 되지 않았으나, 최종적으로 열처리(노멀라이징&템퍼링) 후에는 특히 굴곡부쪽에서의 균열발생이 다발적으로 발생되고 있습니다.
참고로 모재의 두께는 20~30MM 입니다.
열처리 조건상에서의 문제인지 자문을 좀 구합니다.
In cold eyes view, the heat treatment procedure looks like no problem.
As one of the reasons, the hardness may not meet the requirement (max. 217HB) at the crack area due to inadequate chemical composition (i.e. Si content is too high) at the stressed zone (But the stress, itself may be not much critical because of no-cold work). Meanwhile normally the temper embrittlement is not expected for 5Cr (P. No. 5B group).
Please find the followings.
1. This web site: The answer (by Thomas Eun) dated 10/31/2004 for Question dated 6/21/2002 “P-No.5번인 저합금강의 용접요령”
2. This web site: The answer (by Thomas Eun) dated 4/5/2006 for Question dated 11/9/204 “Cr-Mo에 대한 Reference 1 (General References)”
3. ASTM A234
As one of the reasons, the hardness may not meet the requirement (max. 217HB) at the crack area due to inadequate chemical composition (i.e. Si content is too high) at the stressed zone (But the stress, itself may be not much critical because of no-cold work). Meanwhile normally the temper embrittlement is not expected for 5Cr (P. No. 5B group).
Please find the followings.
1. This web site: The answer (by Thomas Eun) dated 10/31/2004 for Question dated 6/21/2002 “P-No.5번인 저합금강의 용접요령”
2. This web site: The answer (by Thomas Eun) dated 4/5/2006 for Question dated 11/9/204 “Cr-Mo에 대한 Reference 1 (General References)”
3. ASTM A234
해당 소재는 경화능이 높고, 두께가 얇아, 노멀라이징에서 문제가 발생할 수 있어요. 해당 강종은 공냉하여도 상당히 경화될 것 같습니다. 단조 및 노말라이징 가열시 탈탄 등과 연계되면 균열이 발생할 수 있어요. 일단 냉각후 경도를 측정해 보세요. 만일 경화되어 있으면 열처리 조건을 변경하세요.
해당 소재의 TTT곡선을 찾은 후 노말라이징 온도로 가열 유지한 후 TTT 곡선상의 노스부 온도로 항온변태를 시키면 균열도 발생하지 않고, 이후 템퍼링 공정을 생략할 수 있으며, 조직도 매우 미세하여질 수 있어요.
일명 사이클링 열처리라고도 합니다.
안녕히 계십시요.
해당 소재의 TTT곡선을 찾은 후 노말라이징 온도로 가열 유지한 후 TTT 곡선상의 노스부 온도로 항온변태를 시키면 균열도 발생하지 않고, 이후 템퍼링 공정을 생략할 수 있으며, 조직도 매우 미세하여질 수 있어요.
일명 사이클링 열처리라고도 합니다.
안녕히 계십시요.
공지사항
설계 조건을 알 수 없기에 왜 열처리를 그렇게 했는 지를 기준으로 설명이 되어야 하겠으나, 지금의 상황에서는 그저 일반적인 얘기를 해 드리지요.
Cr-Mo강은 가공 혹은 열처리 온도가 초기 강재 제조시의 Tempering온도를 넘어서게 되면 취성이 발생할 수 있습니다.
지금의 상황에서는 단순히 응력제거 정도의 열처리를 실시하거나 아니면 그냥 가공된 상태로 사용하시는 게 더 좋을 듯 합니다.
좀더 자세한 사항이 필요하시면 구체적인 설계 기준이나 관련 Spec.의 자료를 기준으로 추가 질의해 주세요.