판금 소재: 알아야 할 사항
판금은 원자재에서 일상적인 기기의 복잡한 부품으로 어떻게 진화할까요? 이 기사에서는 판금 제조의 매혹적인 세계로 들어가 SPCC와 같은 소재를 살펴보고...
어떤 금속은 극한의 환경을 견디는 반면 어떤 금속은 실패하는 이유는 무엇일까요? 금속 소재의 성능을 이해하는 것은 애플리케이션에 적합한 금속 소재를 선택하는 데 있어 핵심입니다. 이 문서에서는 다양한 조건에서 금속의 거동을 좌우하는 물리적, 화학적, 기계적 특성을 살펴봅니다. 탄성, 내식성, 인장 강도와 같은 요소에 대해 알아보고 이러한 특성이 엔지니어링 및 제조 분야에서 재료 선택에 어떤 영향을 미치는지 알아보세요.
소재의 선택은 주로 금속 소재의 성능을 기반으로 합니다.
금속 소재의 특성은 처리 성능과 서비스 성능의 두 가지 범주로 분류할 수 있습니다.
서비스 성능은 실제 사용 조건에서 금속 부품이 어떻게 작동하는지를 나타냅니다.
금속 소재의 성능에 따라 적용 범위가 결정됩니다.
이 성능은 물리적, 화학적, 기계적 특성을 포괄합니다.
금속의 물리적 특성은 힘, 열, 빛, 전기의 물리적 작용에 따른 거동으로 특징지어집니다.
주요 물리적 성능 지표는 표 1을 참조하세요.
표 1 금속의 물리적 특성
| 이름 및 기호 | 계산 공식 또는 표현 방법 | 의미 및 설명 |
| 탄성 계수 E(MPa) |  Where:σ - 응력, MPa; ξ - 변형, %; F-인장 하중, N; Lo - 샘플의 원래 길이, mm; S0 - 샘플의 원래 단면적, mm ²; Δ L - 절대 연신율, mm. | 탄성 변형의 범위에서 응력 대 변형률의 비율을 탄성 계수라고 하며, 이는 재료가 탄성 변형에 저항하는 능력을 나타냅니다. 이 수치는 재료의 탄성 변형의 난이도를 반영하며 재료가 단위 탄성 변형을 일으키는 데 필요한 응력에 해당합니다. 엔지니어링 적용에 필요한 작은 탄성 변형이 필요한 부품의 경우 탄성 계수가 높은 소재를 선택해야 합니다. 탄성 계수는 인장 시험으로 측정할 수 있습니다. |
| 전단 계수 G(MPA) |  Where: d。- 샘플 직경, mm; L0 - 샘플 게이지 길이, mm; M-토크, n - mm; Φ- 비틀림 각도, (°). | 탄성 변형의 범위에서 전단 응력 대 전단 변형률의 비율을 전단 계수라고 합니다. 재료 상수로, 전단 변형에 저항하는 재료의 능력을 나타냅니다. 전단 계수 또는 강성 계수라고도 하며, 등방성 재료에서는 탄성 계수 E 및 푸아송 비율과 다음과 같은 관계가 있습니다: g = e / [2 (1 + v). 비틀림 테스트는 실험실에서 재료의 전단 계수를 결정하기 위해 자주 사용됩니다. |
| 푸아송 비율 v |  Where: ξ1 - 세로 변형률, %; ξ2 - 가로 변형률, %. | 균일하게 분포된 축 방향 응력의 작용과 탄성 변형의 비례 한계 내에서 가로 변형률과 세로 변형률의 비율의 절대값을 푸아송 비율이라고 하며, 가로 변형 계수라고도 합니다. 등방성 소재의 경우 이 값은 탄성 변형의 비례 한계 범위 내의 상수입니다. 이 범위를 넘어가면 이 값은 평균 응력과 사용된 응력 범위에 따라 달라지며 더 이상 푸아송 비율이라고 부르지 않습니다. 이방성 머티리얼의 경우 여러 푸아송 비율이 존재합니다. 일반적인 탄소강 소재의 푸아송 비율은 0.24~0.28입니다. 푸아송 비는 탄성 계수 E 및 전단 계수 G와 다음과 같은 관계를 갖습니다: v=E/2G-1. |
| 밀도 ρ (t / m3) | Ρ=m/v Where: 물체의 m-질량, t1; V - 물체의 부피, m3. | 금속의 단위 부피당 질량을 나타냅니다. 금속 재료마다 밀도가 다르고, 재료의 밀도 값은 그 재료로 만든 부품의 무게와 소형화와 직접적인 관련이 있습니다. |
| 녹는점 tR (℃) | – | 물질의 결정 상태와 액체 상태가 평형을 이루며 공존하는 온도를 녹는점이라고 합니다. 결정의 녹는점은 압력과 관련이 있습니다. 특정 압력 하에서 결정의 녹는점은 어는점과 동일합니다. 융점은 재료 열간 가공 공정 사양을 구성하는 데 중요한 기준 중 하나입니다. 유리와 같은 비정질 재료의 경우 녹는점이 없고 연화 온도 범위만 있습니다. |
| 이름 및 기호 | 계산 공식 또는 표현 방법 | 의미 및 설명 |
| 비열 용량 C [J / (kg - K)]] |  Where: dQ / dT - 열 용량, J / K; m-질량, kg. | 1℃ 증가할 때 단위 질량당 물체가 흡수하는 열 또는 1℃ 감소할 때 방출하는 열이 물질의 비열 용량이 됩니다. 재료 열처리 공정 사양을 공식화하는 데 중요한 공정 파라미터입니다. |
| 열 확산도 a(m ²/초) |  Where: λ - 열전도율, w / (m - K); Cp - 비정압 열용량, J / (kg - K); ρ- 밀도, kg/m3. | 불균일한 온도의 물체에서 온도 균질화 속도를 반영하는 물리량으로, 불안정한 열전도 과정의 속도 변화 특성을 나타냅니다. |
| 열 전도성 [W / (m - K)]] |  Where: Q - 열 흐름 밀도, W / M2dt/dn - 인터페이스의 정상 위상 방향에서의 온도 기울기이며, 마이너스 기호는 온도 강하 방향입니다; λ - 열전도율, W / (m - K). | 금속 재료의 열전도도를 특징짓는 물리량입니다. 열 흐름 방향의 단위 길이를 따라 온도 차이가 단위 시간당 1°C인 경우 단위 면적당 허용되는 열을 재료의 열전도율이라고 합니다. 열전도율이 큰 재료는 열전도율이 좋습니다; 그 반대도 마찬가지입니다. 재료의 열전도도를 측정하는 중요한 성능 지표입니다. |
| 선형 팽창 계수 a(1 / K 또는 1 / ℃) |  Where:l2 - 가열 후 길이, mm; l1 원래 길이, mm; t2-t1 - 온도 차이, K 또는 ℃; Δl - 길이 증가, mm. | 금속 온도가 1℃ 상승할 때 원래 길이에 대한 증가된 길이의 비율이 선형 팽창 계수가 됩니다. 온도 영역에 따라 재료의 선형 팽창률이 다릅니다. 일반적으로 주어진 값은 특정 온도 영역의 평균 선형 팽창 계수를 나타냅니다. 재료의 열팽창을 측정하는 성능 지표입니다. 선팽창계수가 높은 소재는 가열 후 팽창성이 높습니다; 그 반대도 마찬가지입니다. |
| 저항률 ρ （Q-m） |  Where: R - 도체 저항, Q; S - 도체의 단면적, m2; L - 도체 길이, m. | 길이는 1m, 단면적은 1m ²입니다. 도체의 저항 값은 저항률로, 전류가 통과할 때 재료의 저항을 나타내는 지표입니다. 저항률이 높은 소재는 저항이 높고 전도성이 낮습니다; 반대로 전도성은 양호합니다. |
| 전도도 y(s/m) |  Where: 1 / R - 전도도, S; S - 도체의 단면적, m ²;;. L - 도체 길이, m. | 도체가 단위 전위 구배(즉, 전위차)를 유지할 때 단위 면적에 흐르는 전류를 전도도라고 합니다. 전기장과 도체의 전류 밀도 사이의 관계를 반영하는 물리량입니다. 도체의 전도도를 측정하는 지표입니다. 저항률에 반비례합니다. 금속 중 은의 전도도가 가장 높으며, 은의 전도도는 100%로 지정되어 있습니다. 다른 금속 소재 은 소재의 전도성을 나타냅니다. |
| 철분 손실 P(w/kg) | 일반적으로 50Hz 전원 주파수 AC에서 철심의 단위 손실은 재료의 특정 손실(즉, 단위 철 손실) 곡선 또는 데이터시트에서 직접 확인할 수 있습니다. | 교류 자기장의 작용으로 모터 또는 변압기의 철심 재료가 단위 중량당 소비하는 전력을 철심 손실이라고 하며, 줄여서 철심 손실이라고 합니다. 여기에는 히스테리시스 손실, 와전류 손실 및 잔류 손실이 포함됩니다. 철 손실이 적은 소재를 사용하면 제품의 총 손실을 줄이고 제품의 효율성을 향상시킬 수 있습니다. |
| 투과성 P(H/M) |  Where:B - 자기 유도 강도, T; H - 자기장 강도, A/ m. | 자기 유도 세기와 자기장 세기의 비율을 투자율이라고 하며, 자성 물질의 자화 난이도를 측정하는 성능 지표입니다. 투자율이 높을수록 재료가 더 쉽게 자화됩니다. 철과 강철과 같은 자성 물질의 경우 투자율은 고정된 값이 아니라 철과 강철의 특성 및 자기 포화 정도와 관련이 있습니다. 투자율에 따라 자성 재료는 일반적으로 연자성 재료(p값이 수만 또는 수백만인 경우)와 경자성 재료(약 1인 경우)의 두 가지 범주로 나뉩니다. |
| 이름 및 기호 | 계산 공식 또는 표현 방법 | 의미 및 설명 |
| 자기 유도 강도 B(T) |  Where:F - 자기장 힘, N; I-전류 강도, A; L - 도체 길이, m. | 자기장의 특정 지점에서의 자기 유도 강도는 자기장 방향에 수직으로 그 지점에 놓인 전선에 가해지는 자기장 힘과 전선의 전류 세기와 전선 길이의 곱의 비율과 같습니다. 자기장 세기와 방향 특성을 나타내는 물리량으로, 자성 물질의 자력을 측정하는 중량 성능 지수입니다. 자기 유도 강도가 높은 재료를 사용하면 철심의 부피를 줄이고, 제품의 무게를 줄이고, 도체를 절약하고, 도체 저항으로 인한 손실을 줄일 수 있습니다. |
| 강제력 호(A/m) | – | 보자력은 자성 물질의 자화 및 자기 유지 능력을 측정하는 성능 지표입니다. 자성 물질이 한 번 자화되고 자기장 세기가 제거된 후에도 자기 유도 세기는 사라지지 않고 일정한 잔류 자기 유도 세기, 즉 잔류 자기가 남아 있습니다. 이 속성을 강제력이라고 합니다. 강자성 유도 강도를 제거하기 위해 적용된 역자기장 세기의 절대값은 강자성의 보자력 또는 단순히 보자력입니다. 부드러운 자성 재료의 경우 보자력이 낮을수록 좋습니다; 경질 자성 재료의 경우 보자력이 높을수록 좋습니다. |
의 화학적 특성 금속 소재 은 상온 및 고온에서 다양한 부식성 물질에 의한 화학적 공격에 대한 금속 재료의 내성을 의미합니다.
화학적 특성 측면에서 금속 소재의 주요 특징은 부식에 대한 내성입니다.
내식성이란 금속 재료가 주변 환경의 부식성 요소로 인한 손상을 견딜 수 있는 능력을 말합니다.
화학적 부식은 금속과 주변 환경 사이에 직접적인 화학적 상호 작용이 있을 때 발생합니다.
비전해질 매질에서의 가스 부식과 금속 부식을 모두 포괄합니다.
이러한 유형의 부식은 부식 과정 중에 전류가 흐르지 않고 금속 표면에 부식 생성물이 형성되는 것이 특징입니다.
화학적 부식의 예로는 물이나 고온에서 증기와 가스의 반응으로 인해 발생하는 순수 철의 녹이 있습니다.
전기화학적 부식은 금속이 산, 알칼리, 염분과 같은 전해질 용액과 접촉할 때 발생하는 부식의 한 유형입니다.
이러한 유형의 부식은 부식 과정에서 전류('마이크로 셀 효과'라고 함)가 발생하고 금속 표면에 직접 침착되지 않고 금속 양극에서 멀리 떨어진 곳에 부식 생성물(녹)이 형성되는 것이 특징입니다.
전기 화학적 부식의 원인은 일반적으로 금속의 전극 전위와 관련이 있습니다.
화학적 부식에 비해 전기화학적 부식의 과정은 더 복잡하고 그 결과도 더 심각합니다.
금속 소재에서 발생하는 부식 손상의 대부분은 이러한 유형의 부식으로 인해 발생합니다.
표 2 일반적인 금속 부식 유형
| 부식 유형 | 의미와 특징 |
| 균일 공격 [부식] | 균일 부식은 금속 재료의 노출된 표면 전체 또는 넓은 면적에서 화학적 또는 전기화학적 반응이 균일하게 발생하여 금속이 거시적으로 얇아지는 현상을 말합니다. 일반 부식 또는 연속 부식이라고도 합니다. 이러한 부식은 전체 금속의 내부 및 외부 표면에 고르게 분포되어 표면을 감소시키고 결국 응력을 받는 부품을 파괴합니다. 이것은 강철의 가장 일반적인 부식 형태이며, 금속의 기계적 특성에 미치는 영향이 적고 해가 적습니다. |
| 입계 부식 | 금속 입자 경계를 따라 부식되는 현상을 입계 부식이라고 합니다. 이러한 종류의 부식은 입자 가장자리를 따라 금속에서 발생하며, 이는 금속 재료에서 가장 위험한 부식입니다. 입계 부식 후 금속의 전체 치수는 거의 변하지 않으며 대부분은 여전히 금속 광택을 유지할 수 있습니다. 그러나 금속의 강도와 연성이 감소하고 냉간 굽힘 후 표면에 균열이 나타나고 심각한 경우 금속 소리가 손실됩니다. 섹션의 금속 조직 검사 중에 입자 경계 또는 인접 영역에서 국부 부식이 발생하고 입자가 떨어지고 입자 경계를 따라 부식이 더 균일하게 퍼지는 것을 알 수 있습니다. |
| 선택적 부식 | 합금의 원소나 구조가 부식 과정에서 선택적으로 부식되는 현상을 선택적 부식이라고 합니다. 비철 합금, 주철 및 스테인리스 스틸은 선택적 부식을 겪을 수 있습니다. |
| 응력 부식 균열 | 영구 인장 응력(외부 하중, 열 응력 포함)의 복합 작용에 의한 금속의 취성 균열 현상입니다, 잔류 스트레스 냉간 및 고온 가공 및 용접 후)와 특정 부식 매체를 응력 부식 균열이라고 합니다. 금속에 응력 부식 균열이 발생하면 부식 균열 기반에서 파단이 발생합니다. 균열의 시작점은 종종 점 부식의 작은 구멍과 부식 구덩이의 바닥입니다. 균열 전파에는 입자 경계를 따라, 입자를 통해, 혼합 유형의 세 가지 유형이 있습니다. 주요 균열은 일반적으로 응력 방향에 수직이며 대부분 가지가 있습니다. 균열 끝이 날카 롭고 균열 내벽과 금속 외부 표면의 부식 정도는 일반적으로 매우 경미하며 균열 끝의 팽창 속도가 매우 빠릅니다. 골절은 취성 골절의 특성을 가지고 있으며 이는 매우 해롭습니다. |
| 부식 피로 | 부식성 매질과 교번 응력 또는 맥동 응력의 결합 작용으로 인한 금속의 손상 현상을 부식 피로라고하며, 부식 구덩이와 많은 수의 균열이 발생하여 금속의 피로 한계가 더 이상 존재하지 않는 것이 특징입니다. 부식 피로에는 일반적으로 여러 가지 균열 원인이 있습니다. 대부분의 균열은 횡과립형이며 일반적으로 가지가 없습니다. 균열의 끝은 비교적 순수합니다. 대부분의 균열은 부식 생성물로 덮여 있으며 일부는 부서지기 쉽습니다. 이러한 부식을 제거하는 주된 방법은 금속의 응력을 제때 제거하는 것입니다. |
| 피팅 부식 | 금속 표면은 대부분 부식되지 않거나 부식이 매우 경미하지만 국부적으로 부식 구멍이 생겨 깊게 부식되는 현상을 점 부식이라고 합니다. 이러한 종류의 부식은 금속 표면의 작은 영역에 집중되고 깊이까지 빠르게 진행되어 결국 금속을 관통합니다. 이는 큰 해를 끼치는 일종의 부식성 손상입니다. 정적 매체에서 발생하는 경우가 많으며 일반적으로 중력 방향을 따라 진행됩니다. |
| 침식 부식 | 특히 와류가 발생하고 유체의 방향이 급격하게 바뀌면 부식성 유체가 금속 표면과 상대적으로 흐르게 됩니다. 유체는 금속 표면에 생성된 부식 생성물에 기계적 침식 및 파괴를 일으킬 뿐만 아니라 노출된 금속과 화학적 또는 전기화학적 반응을 일으켜 금속의 부식을 가속화하는데, 이를 마모 부식이라고 합니다. 마모 부식이 발생하면 금속은 순수한 기계적 마모와 같은 고체 금속 분말 형태가 아닌 부식 생성물 형태로 금속 표면에서 분리되며, 금속 표면은 방향성 홈, 채널, 주름, 둥근 구멍 및 기타 부식 모양으로 나타나는 경우가 많습니다. |
| 수소 취성 | 수소 취성은 부식 과정에서 수소와 금속의 상호작용으로 인해 금속 재료의 강도가 감소하여 발생하는 취성 고장입니다. 이는 수소와 스트레스의 상호 작용의 결과입니다. 부식에 의해 생성된 수소는 일반적으로 원자 상태로 존재하며, 결정립 경계를 따라 최대 2차원 응력 집중 영역까지 금속에 집중되어 있습니다. 기회가 있으면 분자가 형성 될 수 있으며 거대한 내부 스트레스 가 금속에 생성되어 재료가 부서지기 쉬운 고장을 일으킬 수 있습니다. 수소 취성 골절은 과립 간 또는 과립 간 골절일 수 있습니다. 수소 취성 균열의 분기 현상은 응력 부식보다 훨씬 작습니다. 탈탄 균열이 동반됩니다. |
부식 속도는 지정된 기간 동안 테스트 매체에서 시료의 무게 변화를 측정하여 결정되는 재료가 균일하게 부식되는 속도를 말합니다.
단위 시간 및 단위 면적당 질량 손실로 표현할 수 있으며 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다:
Where:
부식 속도는 연간 부식 깊이(R)로도 표현할 수 있습니다. R과 K(상수)의 관계는 다음과 같습니다:
Where:
표 3 금속 재료의 내식성 분류 및 등급
| 클래스 번호 | 분류 이름: | 레벨 | 연간 부식 깊이(mm/a) |
| I | 매우 강력한 내식성 | 1 | ≤0.001 |
| II | 강력한 내식성 | 23 | 0.001~0.0050.005~0.01 |
| III | 강력한 내식성 | 45 | 0.01~0.050.05~0.10 |
| IV | 강력한 내식성 | 67 | 0.10~0.500.50~1.0 |
| V | 약한 내식성 | 89 | 1.0~5.05.0~10.0 |
| VI | 매우 약한 내식성 | 10 | >10 |
재료의 기계적 특성이란 인장, 압축, 굽힘, 비틀림, 충격, 교번 응력 등 다양한 외부 하중과 온도, 매체, 습도 등 다양한 환경에서의 특성을 말합니다.
이러한 조건에서 금속의 거동은 다양한 하중 적용 방식과 환경 및 매질의 복잡한 변화로 인해 크게 달라질 수 있으며, 이에 따라 광범위한 연구가 이루어지고 있습니다. 금속의 기계적 특성 자료.
이 분야는 야금과 재료 역학 사이의 학제 간 영역으로 발전했습니다.
금속 부품은 일반적으로 응력, 변형률, 충격 에너지 등 다양한 기계적 파라미터로 특징지어지며, 이러한 파라미터의 임계값 또는 특정 값을 강도 지수, 소성 지수, 인성 지수 등 금속 소재의 기계적 성능 지수로 지칭합니다.
금속의 기계적 성질은 표 4를 참조하세요.
표 4 금속의 기계적 특성
| 이름 및 기호 | 의미 및 설명 |
| 인장 강도 Rm(MPa) | 금속 재료의 저항을 특징짓는 최대 응력은 다음과 같습니다. 인장 골절 는 인장 강도라고도 하며, 인장 시험으로 측정할 수 있는 강도 한계라고도 합니다. 플라스틱 소재의 경우, 소재의 최대 균일 변형에 대한 저항을 나타내며 소재의 실제 파단 저항을 나타내지는 않습니다; 소성 변형이 거의 또는 전혀 없는 취성 재료의 경우 재료의 직접적인 파단 저항을 반영할 수 있습니다. |
| 압축 강도σbc(MPa) | 금속 재료가 고장 없이 압축 하중에 대한 저항을 나타내는 최대 응력을 압축 강도라고도 하며, 압축 시험으로 측정할 수 있습니다. 부서지기 쉽거나 낮은 플라스틱 재료의 경우 압력을 받으면 파단이 발생하고 압축 강도는 확실한 값을 갖습니다; 플라스틱 재료의 경우 압축 중에 취성 파단이 발생하지 않으며 이때의 압축 강도는 특정 압축 변형을 생성하는 데 필요한 압축 응력에 의해 정의될 수 있습니다. |
| 굽힘 강도 cm σbb(MPa) | 굽힘 모멘트 작용 표면의 실패에 저항하는 금속 재료의 능력을 굽힘 강도라고도 하며 굽힘 강도는 굽힘 테스트로 측정할 수 있습니다. 취성 재료의 경우 굽힘 중에 골절이 발생하면 굽힘 강도를 측정할 수 있습니다; 플라스틱 소재의 경우 굽힘 시 시편이 부러지지 않으므로 굽힘 테스트는 특정 굽힘 조건에서 다양한 소재의 소성 변형 능력을 비교하거나 부품의 표면 품질을 식별하는 데만 사용됩니다. |
| 비틀림 강도 ζb(MPa) | 금속 재료가 고장 없이 토크에 저항하는 능력을 비틀림 강도라고 하며, 비틀림 강도는 비틀림 테스트로 측정할 수 있습니다. |
| 전단 강도ζ(MPa) | 의 능력 금속 소재 고장 없이 전단 하중을 견디는 것을 전단 강도라고 합니다. 부서지기 쉬운 재료의 경우 전단 테스트를 통해 직접 측정할 수 있습니다. 플라스틱 소재의 경우 전단 시 소성 변형이 크기 때문에 비틀림 테스트를 통해 측정합니다. |
| 항복점 Rp0.2조건부 항복 강도 Rp0.2（MPa） | 금속 소재가 소성 변형에 저항하는 능력을 나타냅니다. 금속 재료에 인장 하중이 가해졌을 때 하중이 증가하지 않고 변형이 계속 증가하는 현상을 항복이라고 합니다. 항복이 일어날 때의 응력을 항복점이라고 합니다. 항복 응력이 처음 떨어지기 전의 최대 응력이 상한 항복점입니다; 초기 과도 효과를 고려하지 않을 경우, 항복 단계에서의 최소 응력은 다음과 같습니다. 낮은 수율 포인트. 항복점이 분명한 재료의 경우, 항복 강도는 항복점에 해당하는 응력과 동일합니다; 항복점이 명확하지 않은 재료의 경우 소성 변형이 0,2%일 때의 응력이 조건부 항복 강도로 지정됩니다. |
| 크리프 속도ξ정상 상태 크리프 속도ξk (% / h) | 특정 온도와 응력의 장기적인 작용 하에서 시간이 지남에 따라 금속 재료의 소성 변형이 느려지는 현상을 크리프라고 합니다. 단위 시간당 크립 변형량, 즉 크립 곡선의 기울기를 크립 속도 또는 크립 속도라고 합니다. |
| 크리프 한계(σV)(MPa) | 금속 재료가 변형에 저항하는 능력으로 물리적 크리프 한계와 조건부 크리프 한계로 나눌 수 있습니다. 물리적 크리프 한계는 특정 온도에서 금속 재료가 끝단 변형을 겪지 않는 능력을 말합니다. 물리적 크리프 한계는 변형 테스트 장비에서 찾을 수 있는 최소 변형의 능력에 따라 달라진다는 것은 분명합니다. 조건부 최종 변형률 한계는 엔지니어링에서 일반적으로 사용되는 것으로, 금속 재료가 지정된 온도에서 지정된 크리프 속도 또는 지정된 시간 내에 지정된 총 소성 변형을 일으키는 응력입니다. |
| 골절 후 연신율 (A) (%) | 금속 재료의 소성 변형 능력을 특징짓는 지수는 인장 시험을 통해 확인할 수 있습니다. 파단 후 샘플의 게이지 거리 부분의 실제 연신율과 원래 게이지 거리의 비율을 파단 후 연신율이라고 하며, 이를 A로 표현합니다. 게이지 길이가 직경의 10배인 원형 시료와 l= 11.3 √ s(s는 시료의 단면적)인 직사각형 단면 시료의 파단 후 연신율은 A11.3으로 기록됩니다; l = 5d인 원통형 샘플의 경우0 와 l = 5.65 √ s의 직사각형 단면 샘플에서 파단 후 연신율은 A로 기록되며, A 값이 높을수록 재료의 가소성이 우수합니다. |
| 면적 감소(Z)(%) | 금속 재료의 소성 변형 능력을 특징짓는 지수는 인장 시험을 통해 확인할 수 있습니다. 시편을 떼어낸 후 수축 시 단면적과 원래 단면적의 최대 감소 비율을 면적 감소율이라고 하며, Z로 표시합니다. Z 값이 높을수록 재료의 가소성이 우수합니다. |
| 이름 및 기호 | 의미 및 설명 |
| 내구성 σ (%) | 그리고 크리프 골절 후 시편의 연신율 A와 면적 감소 Z가 특징입니다. 온도 응력의 장기적인 작용에 따른 재료의 소성 특성을 반영하며, 재료의 크리프 취성을 측정하는 중요한 지표입니다. |
| 인성 | 금속 재료의 소성 변형 및 파단 전 균열 전파 시 에너지를 흡수하는 능력을 특성화하기 위한 금속 재료의 강도 및 가소성에 대한 종합적인 성능 지표입니다. 재료의 인성을 특징짓는 주요 파라미터로는 충격 흡수 에너지, 충격 인성, 취성 전이 온도, 비소성 전이 온도, 파단 인성 등이 있습니다. |
| 충격 흡수 에너지 KV, KU(J) | 지정된 모양과 크기의 V자형 또는 U자형 노치 시편이 사용됩니다. 충격 시험력 하에서 두 개의 새로운 자유 표면을 생성하는 데 필요한 에너지와 한 번의 골절 동안 체적 소성 변형의 일부가 충격 흡수 에너지입니다. 값이 높을수록 소재의 인성이 좋아지고 충격에 대한 내성이 강해집니다. |
| 충격 인성 Akv（J/cm2） | 금속 소재의 충격 손상에 대한 저항력을 특성화합니다. 충격 시험에서 얻은 충격 흡수 에너지의 지수를 시편 노치 하단의 단면적으로 나눈 값이 재료의 충격 인성입니다. 노치에 대한 시편의 민감도를 표시하고 재료의 저온 취성, 고온 취성 및 템퍼 취성을 확인하는 데 자주 사용되지만 노치의 모양과 크기, 가속도, 온도 및 기타 요인에 의해 값이 쉽게 영향을받습니다. 모양과 크기가 다른 충격 인성 값은 서로 직접 비교할 수 없습니다. |
| 취성 전이 온도 FTP(소성 파괴 전이 온도)FTE(탄성 파괴 전이 온도)FAT(새로운 입 형태 전이 온도)NDT(소성 전이 온도 없음)（℃) | 온도가 낮아질 때 금속 재료가 연성 상태에서 취성 상태로 변하는 온도 범위를 취성 전이 온도 또는 연성 취성 전이 온도라고 합니다. 취성 전이 온도 범위 이상에서 금속 재료는 연성 상태에 있으며 파단 모드는 주로 연성 파단입니다; 취성 전이 온도 범위 이하에서는 재료가 취성 상태에 있으며, 파단 형태는 주로 취성 파단(예: 분열 파단)입니다. 취성 전이 온도는 일반적으로 BCC 격자 및 밀집된 육각형 구조의 소재에 존재합니다. 면 중심 입방 재료의 경우 액체 암모니아 온도에서 여전히 연성이 있기 때문에 취성 전이 온도가 없으며 취성 전이 온도를 표현하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 샘플 크기, 로딩 모드, 로딩 속도와 같은 요소 외에도 표현 방식과도 관련이 있습니다. 서로 다른 자료는 동일한 조건에서만 비교할 수 있습니다. 엔지니어링 적용 시 부품의 취성 파괴를 방지하기 위해 부품의 하한 작동 온도보다 취성 전이 온도가 낮은 소재를 선택해야 합니다. N, P, As, Bi 및 Sb와 같은 불순물 원소가 많이 포함된 재료의 경우 장기간 작동 중에 취성 및 취성이 발생할 수 있으며, 작동 시간이 길어질수록 취성 전이 온도가 높아집니다. 최근에는 취성 전이 온도와 취성 전이 온도의 증가가 평가 지표 중 하나가되었습니다. 재료 속성 구성 요소의 수입니다. |
| 경도 | 금속 재료의 상대적인 경도와 부드러움을 나타내는 기계적 물성 지수입니다. 일반적으로 누름 방법, 동적 방법 및 스크래치 방법의 세 가지 방법이 결정에 사용됩니다. 압입 경도는 금속 재료가 소성 변형에 저항하는 능력을 나타냅니다; 동적 경도는 소재의 변형 작업을 나타냅니다; 스크래치 경도는 재료가 연마에 저항하는 능력을 나타냅니다. 일반 금속 소재의 경도가 높을수록 강도가 높고 내마모성이 높으며 가소성과 인성이 떨어집니다. |
| 브리넬 경도 HBHBS(스틸 볼)HBW(경질 합금 볼) | 스웨덴의 J.A. 브리넬이 처음 제안했습니다. 브리넬 경도는 누르는 방법으로 측정하며, 경화된 강철 공 또는 경질 합금 볼이 금속 표면에 눌려 있습니다. 압입 면적을 스틸볼에 가해진 하중으로 나누어 구한 지수가 금속의 브리넬 경도 값 HB입니다. 압자가 강철 볼(HB < 450에 해당)인 경우 브리넬 경도는 HBS로 표시되며, 압자가 경질 합금 볼(hb650에 해당)인 경우 HBW로 표시됩니다. |
| 로크웰 경도 HRHRA HRB HRC | 미국의 에스피 로크웰은 로크웰 경도를 측정하기 위해 사람들을 눌러서 측정하는 방법을 제시했습니다. 원뿔 각도가 120인 다이아몬드 원뿔 또는 직경 1.588mm의 강철 볼을 압자로 사용하여 먼저 초기 하중 F를 누릅니다.0 를 테스트 피스의 표면에 넣은 다음 주 하중 F1를 클릭하고 일정 시간이 지난 후 주 하중을 제거하고 초기 하중 아래의 잔류 압입 깊이를 측정한 후 압입 깊이에 따라 경도 값을 계산합니다. 다양한 유형의 압자와 하중의 조합에 따라 로크웰 경도는 HRA, HRB 및 HRC를 포함한 다양한 경도 척도를 얻을 수 있습니다. |
| 비커스 경도 HV | 영국 비커스에서 제안한 것으로, 비커스 경도는 압입 방식으로 측정했습니다. 상대 각도가 136인 다이아몬드 정사각형 피라미드를 압자로 삼아 하중 F의 작용으로 시편 표면에 압입한 다음 압입의 평균 대각선 길이에 따라 압입 표면적을 계산합니다. 압입 곱을 하중으로 나누어 구한 지수가 비커스 경도 값입니다. |
| 이름 및 기호 | 의미 및 설명 |
| 쇼어 경도(HS) | 미국 A.F. 쇼어는 동적 하중 방법으로 쇼어 경도를 측정하고 지정된 무게와 모양의 다이아몬드 또는 강구를 압입해야한다고 제안했습니다. 지정된 높이의 호에서 시험편의 표면으로 떨어지면 시험 금속의 탄성 변형 에너지에 의해 튕겨져 나갑니다. 바운스 값 H에 따라 계산된 경도 값은 쇼어 경도 값 HS입니다. |
| 동적 브리넬 경도 HB | 핸드 해머 브리넬 경도 시험기는 일반적으로 동적 하중 방법으로 브리넬 경도를 측정하는 데 사용됩니다. 표준 경도 막대(경도 값 HB)와 시험편 사이에 직경 d의 강구를 놓고 망치로 두드린 후 표준 막대와 시험편의 압입 직경을 측정하고 브리넬 경도 값을 계산합니다. |
| 모스 경도 | 독일의 F. Mohs는 스크래치 방법으로 경도를 측정하고 경도와 부드러움이 다른 10개의 기준 재료를 사용하여 시험 재료와 비교하여 재료의 경도 값을 결정해야 한다고 제안했습니다. |
| 평면 변형 골절 인성 K I C(N / mm3 / 2) | KI 는 스트레스 강도 계수 K의 임계값입니다.I 표준 테스트 방법에 따라 측정합니다. 균열에 저항하는 재료의 능력을 나타내며 재료의 인성을 측정하는 정량적 지표입니다. I는 평면 변형 상태의 모드 I 균열 팁을 나타냅니다. |
| 균열 개구 변위(COD)(mm) | 탄성 재료에 J형(개방형)으로 하중을 가했을 때 원래 균열 팁의 개방 변위를 말하며, 탄성 플라스틱 재료의 균열 팁에서 응력 및 변형장 강도를 간접적으로 측정할 수 있는 척도입니다. 균열 개구 변위 σ가 특정 임계값에 도달하면 균열이 확장되기 시작합니다. 테스트에서 측정된 균열 개시 또는 불안정성의 COD 값은 엔지니어링 구조물의 안전성 평가에 사용할 수 있습니다. 동일한 시료 크기에서 측정된 COD 값은 재료 및 공정 품질을 상대적으로 평가하는 데 사용할 수 있습니다. |
| 연성 골절 인성 JIC (N / mm) | J 적분은 크랙의 한 표면에서 크랙 팁 주변의 다른 표면까지의 선 적분을 수학적으로 표현한 것입니다. 균열 전면 영역의 응력-변형률 장 강도를 특성화하는 데 사용됩니다. 일부 특성 값은 재료의 파괴 인성을 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 내재적 골절 인성 JIC 는 균열이 확장되기 시작할 때의 J 값에 가깝고, 균열이 꾸준히 확장되기 시작할 때의 J에 대한 공학적 추정치입니다. |
| 피로 균열 증가율 da/ dN(mm/원) | 그리고 골절 역학 매개변수는 압축 임계 전파 단계의 각 사이클에서 인장 응력에 수직인 방향으로 전파되는 피로 균열의 거리를 설명하는 데 사용됩니다. 피로 균열 전파율은 da/ dN으로 표현되며, 주로 응력 강도 계수 △ K의 범위에 따라 달라집니다. |
| 응력 부식 균열 성장률 da/dt(mm/주기) | 파단 역학 매개변수는 매체의 정하중 하에서 균열이 있는 시편의 균열 전파 법칙을 설명하는 데 사용됩니다. |
| 피로 균열 성장의 임계값△Kth（N/mm3/2） | 피로 시험에서 피로 균열 증가율이 0에 가까워지거나 멈추는 것에 해당하는 응력 강도 계수의 범위는 △ Kth입니다. 표준은 da/dN = 10인 경우7 mm/주, 해당 △ K는 △ kth입니다. |
| 이완 강도(MPa) | 시료 또는 부품의 전체 변형이 주어진 온도에서 일정하게 유지되면 시간이 지남에 따라 탄성 변화가 소성 변형으로 지속적으로 변화하며, 응력이 감소하는 과정을 이완이라고 합니다. 시간에 따라 변화하는 스트레스 곡선을 스트레스 이완 곡선이라고 합니다. 곡선은 두 단계로 나뉩니다. 첫 번째 단계에서는 시간이 지남에 따라 스트레스가 급격히 감소합니다; 두 번째 단계에서는 스트레스가 천천히 떨어지고 마침내 떨어지지 않습니다. 따라서 2단계 잔류 응력 강하의 극단값이 이완 한계로 정의됩니다; 엔지니어링에서는 특정 설계 요구 시간에 도달하는 잔류 응력을 이완 강도라고 합니다. 이는 편안한 조건에서 작동하는 구성 요소의 재료 선택에 중요한 기준이 됩니다. |
| 노치 감도 | 금속 샘플 또는 부품의 노치는 2차원 불균등 인장 응력 상태를 유발하고 응력 집중을 발생시켜 취성 골절에 도움이 됩니다. 노치 조건에서 재료는 노치 민감도인 조기 취성 골절이 발생하는 경향이 있습니다. 노치 감도 회색 주철 은 강철보다 낮습니다. 담금질 및 저온 템퍼링에서 고 탄소 또는 중 탄소강의 노치 감도는 어닐링보다 높거나 담금질 및 템퍼링 강철. |
| 정적 하중에서의 노치 감도 qJ | 정적 장력 또는 정적 굽힘 하중 하에서 재료의 취성 경향을 측정하는 성능 지표입니다. 이 지수는 볼트 부품의 선택과 냉간 및 열간 가공 기술 결정에 중요한 기술적 근거를 제공할 수 있습니다. |
| 피로 노치 민감도 q | 의 정도를 특성화했습니다. 피로 강도 재료 표면에 노치 표면이 존재하기 때문에 감소합니다. 회색 주철, q = 0, 노치에 민감하지 않음; 중간 강도 강철, q = 0.4 ~ 0.5; 고강도 강철 (σb = 1200 ~ 1400MPa), q = 0.6 ~ 0.8. |
| 이름 및 기호 | 의미 및 설명 |
| 진동 감쇠 계수 σ | 자유 진동 상태의 물체를 진공 상태에 놓아도 진동 에너지는 서서히 열 에너지로 변환되어 소모됩니다. 내부적인 원인으로 인해 발생하는 이러한 진동 에너지 소비 현상을 내부 마찰이라고 합니다. 금속 소재가 내부 마찰을 통해 진동 에너지를 흡수하고 이를 열 에너지로 변환하는 기능을 진동 감쇠라고 합니다. 진동 감쇠는 진동 감쇠 계수 σ로 표현됩니다. σ가 클수록 진동 감쇠가 높아집니다. |
| 피로 | 주기적 응력 또는 주기적 변형의 장기적인 작용으로 재료, 부품 또는 구조물은 일부 약한 부분이나 응력 집중 부분에서 고장 또는 파손될 때까지 균열이 발생합니다. |
| 높은 사이클 피로도 | 피로 실패 낮은 응력(재료의 항복 강도 또는 탄성 한계보다 낮음)과 긴 수명(일반적으로 105 주기). 갑작스럽고 매우 국소적이며 민감한 파일 결함 및 응력 집중이 특징입니다. |
| 낮은 사이클 피로도 | 주기적 변형의 작용 (응력이 재료의 항복 강도를 초과 함) 하에서 피로는 일반적으로 사이클 사이클이 10 % 미만입니다.5 시간을 스트레인 피로 또는 소성 피로라고도 합니다. 저주기 피로 테스트는 일반적으로 제어된 일정한 변형 조건에서 수행되며, 재료의 응력-변형 히스테리시스 루프는 주로 플라스틱 변형에 의해 생성됩니다. |
| 고온 피로 | 고온 및 주기적 응력 또는 변형에 따른 재료의 고장 현상을 고온 피로라고 합니다. 고온은 일반적으로 재료의 크리프 온도(크리프 온도는 약 0.3Tm ~ 0.5Tm, Tm은 절대 온도로 표시되는 융점 온도)보다 높거나 재결정화 온도보다 높은 온도를 의미합니다. |
| 열 피로 | 피로 실패 온도 변화로 인한 열 응력 또는 열 변형 주기에 의해 발생하는 것을 열 피로라고 하며, 이는 소성 변형 손상이 점진적으로 축적된 결과이며 온도 주기 변화에 따른 저주기 피로로 간주할 수 있습니다. |
| 부식 피로 | 부식 매체와 주기적 응력 또는 주기적 변형에 의해 발생하는 피로를 부식 피로라고 합니다. 스트레스 수명 곡선에는 수평 구간이 없으며, 즉 무한 수명의 피로 한계가 없습니다. |
| 접촉 피로 | 높은 접촉 압력의 반복적인 작용을 받는 부품의 피로를 접촉 피로라고 합니다. 응력 사이클을 여러 번 반복하면 부품 작업 표면의 국소 영역에서 작은 조각이나 작은 금속 조각이 벗겨져 구덩이 또는 구멍이 생깁니다. |
| 마모 | 기계 부품의 작동 중 마찰로 인해 기계 부품의 마찰 표면에서 일련의 기계적, 물리적 및 화학적 상호 작용이 발생하여 기계 부품 표면의 치수 변화, 손실 및 심지어 파괴가 발생하는데, 이를 마모라고 합니다. |
| 산화 마모 | 기계의 표면이 상대적으로 움직이는 경우(롤링 마찰이든 슬라이딩 마찰이든). 소성 변형과 동시에 마찰 접촉점에서 형성된 산화막이 지속적으로 파괴되고 새로운 산화막이 형성되기 때문에 금속 표면에서 새로운 산화막이 분리되지 않습니다. 마찰에 의해 부품이 서서히 마모되는 과정입니다. 산화 마모는 다양한 특정 압력(단위 면적당 압력)과 슬라이딩 속도에서 발생할 수 있습니다. 마모 속도가 0.10.5μm/h 미만인 경우 표면이 밝고 매우 미세한 연마 선이 고르게 분포되어 있습니다. |
| 물린 마모 | 교합 마모는 두 쌍의 연삭 부품 표면의 일부 마찰 지점에서 산화막이 파괴되는 것을 말합니다, 금속 성형 결합을 사용하며, 이러한 결합점의 강도는 종종 기본 금속의 강도보다 높습니다. 이후 상대적인 움직임 동안 강도가 약한 영역에서 손상이 발생합니다. 이때 금속 칩이 끼어 아래로 당겨지거나 강화된 조인트 지점에 의해 기계 부품의 표면이 마모됩니다. 이러한 종류의 마모를 바이트 마모라고 합니다. 이러한 종류의 마모는 슬라이딩 마찰 조건에서만 발생합니다. 큰 비압력과 작은 슬라이딩 속도에서는 기계 부품 표면에 심각한 마찰 흉터가 생깁니다. |
| 열 마모 | 마찰 시 발생하는 많은 양의 마찰열로 인해 윤활유가 열화되고 표면 금속이 연화 온도까지 가열됩니다. 접촉 지점에서 국부적인 금속 접착이 발생하고 큰 금속 입자가 찢어지거나 녹을 수도 있습니다. 열 마모는 일반적으로 슬라이딩 마찰 중에 발생하거나 큰 비압력과 큰 슬라이딩 속도(예: V > 3-4m / s)에서 기계 부품의 표면이 찢어지고 긁힘으로 덮여 있습니다. |
| 마모성 마모 | 슬라이딩 마찰 조건에서 기계 부품 표면의 마찰 영역에 단단한 연마 입자 (외부에서 들어오는 연마 입자 또는 표면에서 벗겨진 파편)가있어 연삭 표면의 국부적 인 소성 변형, 연마 입자의 매립 및 연마 입자에 의한 절단을 유발하여 연삭 표면이 점차 마모되도록합니다. 연마 마모는 다양한 특정 압력과 슬라이딩 속도에서 발생할 수 있습니다. |
| 이름 및 기호 | 의미 및 설명 |
| 마모량(마모 값) | 마모량은 금속 소재의 내마모성을 측정하는 지표입니다. 일반적으로 암슬러 마모 시험기에서 측정하며, 지정된 시험 조건에서 샘플을 일정 시간 또는 거리 동안 문지른 후 계량 방법 또는 치수 방법으로 측정합니다. |
| 상대 내마모성 계수(g) | 금속 소재의 내마모성을 상대적으로 나타내는 데 사용되는 지표입니다. 모의 내마모성 테스트 기계에서 측정합니다. 일반적으로 경도가 HRC52~53인 65Mn강이 표준 시료로 사용됩니다. 동일한 시험 조건에서 표준 시료의 절대 마모 값(중량 마모 또는 체적 마모)과 측정된 재료의 절대 마모 값의 비율은 시험 재료의 상대 마모 저항 계수입니다. 상대 내마모성 계수의 값이 클수록 이 소재의 내마모성이 우수하며, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. |
금속 용접성 용접 가공에 대한 금속 재료의 적합성을 나타냅니다. 주로 다음과 같은 특정 용접 조건에서 고품질 용접 조인트를 쉽게 얻을 수 있는지를 고려합니다. 용접 재료메소드, 프로세스 매개변수, 구조적 형태 등입니다.
여기에는 두 가지 측면이 포함됩니다:
첫 번째는 용접 조인트특히 특정 용접 조건에서 고품질의 결함 없는 접합부를 얻을 수 있는 능력입니다.
두 번째는 서비스 성능으로, 용접된 접합부 또는 용접 후 전체 부품이 지정된 서비스 조건에 대한 기술적 요구 사항을 충족할 수 있는지 평가합니다.
용접성에 영향을 미치는 요인에는 여러 가지가 있습니다. 철강재의 경우 이러한 요인에는 재료 선택, 구조 및 접합 설계, 공정 방법 및 사양, 접합 서비스 중 환경 조건이 포함됩니다.
용접 조인트는 일반적으로 용접 금속 영역, 융착 라인 및 열 영향 영역으로 구성됩니다.
열 영향 영역은 용접 시 발생하는 열로 인해 용접에 인접한 금속의 구조와 특성이 변경되는 영역을 말합니다.
열 영향 영역의 미세 구조와 특성의 변화는 그림 2에서 볼 수 있듯이 열 주기뿐만 아니라 모재의 구성과 초기 상태에도 영향을 받습니다.
그림 2의 분포 특성 용접 열 영향을 받는 영역
"비담금질강"은 일반 저탄소강과 같이 용접 후 자연 냉각 시 마르텐사이트로 쉽게 형성되지 않는 강을 말합니다.
그림 2에서 볼 수 있듯이 비담금강의 열 영향 영역은 융합 영역, 과열 영역, 정상화 영역, 불완전 재결정 영역의 네 부분으로 구성됩니다.
(1) 퓨전 영역:
용융 영역은 필러 금속 용융 영역과 반용융 영역(온도가 액체와 고체 사이에 있는 영역)으로 구성됩니다. 반용융 영역은 화학 성분과 구조적 특성이 이질적이기 때문에 강도와 인성이 떨어지므로 이를 고려해야 합니다.
(2) 과열 구역:
이 영역의 온도는 일반적으로 약 1100°C이며 입자 크기가 빠르게 커지기 시작합니다. 냉각 후에는 거친 입자 영역이라고도 하는 거친 과열 구조가 생깁니다. 이 영역은 취화 및 균열이 발생하기 쉽습니다.
(3) 정규화 영역(상 변화 재결정화 영역):
온도가 AC3 이상이고 입자가 빠르게 성장하기 시작하면 이 영역의 입자는 크게 성장하지 않습니다. 냉각 후 균일하고 미세한 펄라이트와 페라이트가 얻어지며, 이는 다음과 같습니다. 표준화된 열처리 구조와 전반적으로 좋은 특성을 가지고 있습니다.
(4) 불완전한 재결정화 영역:
이 영역의 온도는 AC1과 AC3 사이입니다. 이 영역의 미세 구조는 고르지 않고 입자 크기와 기계적 특성이 다양합니다.
이 네 가지 영역은 저탄소 및 저합금강의 열 영향 영역의 기본적인 구조적 특성입니다. 그러나 일부 모재는 냉간 압연 또는 용접 전 냉간 가공 변형 후 500°C~AC1에 가까운 온도 범위에서 재결정화되어 가공 경화가 손실되고 가소성 및 인성이 증가될 수 있습니다.
노화에 민감한 강철의 경우 AC1-300°C의 온도 범위에서 시간이 조금 더 길어지면 변형 노화가 발생하여 이 영역에 취성이 발생할 가능성이 높습니다. 이 영역을 노화 취성 영역이라고도 합니다.
금속 구조는 크게 변하지 않지만 노치 감도가 있어 용접 시 고려해야 합니다.
"간편 담금질 강재"는 용접 후 공기 냉각을 통해 마르텐사이트와 같이 쉽게 담금질되어 경화된 구조를 형성하는 강재를 말합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다. 담금질 및 강화 강철 및 중간 탄소강.
(1) 완전히 냉각된 영역:
가열 온도가 솔리더스 선과 A 사이에 떨어지면 입자 성장으로 인해 거친 마르텐사이트가 형성됩니다. 냉각 속도가 변하면 혼합 마르텐사이트의 구조 와 베이나이트가 형성될 수도 있습니다. 그러나 담금질된 구조는 취성 및 균열이 발생하기 쉽습니다.
(2) 불완전한 담금질 영역:
가열 온도는 불완전한 재결정화 영역에 해당하는 AC1과 AC3 사이에 해당합니다. 모재의 원소 함량이나 냉각 속도가 다르면 베이나이트, 소르바이트, 펄라이트와 같은 혼합 구조가 발생할 수 있습니다.
(3) 템퍼링 영역:
모재가 용접 전에 템퍼링을 거친 강철인 경우 템퍼링 연화 영역이 있습니다. 용접 전 모재의 템퍼링 온도가 t1인 경우, 가열 온도가 t1을 초과하는 경우(그러나 AC1 미만인 경우) 용접 프로세스로 설정하면 과도한 연화가 발생합니다. 가열 온도가 t1보다 낮으면 강철의 구조와 특성은 변하지 않습니다.
용접 균열 는 육안 검사 또는 결함 감지 방법을 통해 감지할 수 있습니다.
용접 균열의 분류: 몇 가지가 있습니다. 용접 유형 균열은 용접 균열, 융착부 균열, 뿌리 균열, 용접 토 균열, 아크 크레이터 균열 등 발생 위치에 따라 분류할 수 있습니다.
또한 균열 발생 메커니즘을 사용하여 용접 균열을 다음과 같이 분류할 수도 있습니다. 뜨거운 균열재가열 균열, 냉간 균열, 응력 부식 균열 등이 있습니다.
용접 균열은 다음에서 가장 심각한 결함이라는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 용접 조인트 구조물이나 장비 부품에는 허용되지 않습니다.
표 5 다양한 용접 균열의 분류
| 크랙 분류 | 기본 기능 | 민감한 온도 범위 | 베이스 메탈 | 위치 | 크랙 트렌드 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 핫 크랙 | 완제품의 균열 | 결정화 후기 단계에서 공융에 의해 형성된 액체 막은 인장 응력 하에서 입자와 균열 사이의 연결을 약화시킵니다. | 고체 온도보다 약간 높은 온도(고체-액체 상태) | 탄소강, 로우 및 미디엄 합금강, 오스테나이트강, 니켈 베이스 합금 및 불순물이 더 많은 알루미늄 | 용접 부위에서 열 영향 구역에 소량 | 함께 오스테나이트 곡물 경계 |
| 다각형 균열 | 고온과 응력의 작용으로 응고된 제품 전면의 격자 결함이 이동하고 모여 2차 경계를 형성합니다. 고온에서 낮은 소성 상태이며 응력의 작용으로 균열이 발생합니다. | 솔리더스 이하의 재결정 온도 | 순수 금속 및 단상 오스테나이트 합금 | 용접 부위에서 열 영향 구역에 소량 | 함께 오스테나이트 경계 |
| 크랙 분류 | 기본 기능 | 민감한 온도 범위 | 베이스 메탈 | 위치 | 크랙 트렌드 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 핫 크랙 | 액화 균열 | 가장 높은 온도의 작용으로 용접 열 주기열 영향 영역과 다층 용접의 층 사이에서 재용융이 발생하고 응력의 작용으로 균열이 발생합니다. | 고체보다 약간 낮은 온도 | 니켈 크롬 고강도 강철, 오스테 나이트 계 강철 및 더 많은 s, P 및 C를 포함하는 니켈 기본 합금 | 다층 용접의 열 영향 영역 및 중간층 | 제품 경계를 따라 크래킹 |
| 재가열 균열 | 후판 용접 구조물의 응력 완화 처리 중 열 영향 영역의 거친 입자 영역에 응력 집중 수준이 다른 경우 응력 완화로 인한 추가 변형이 부품의 크리프 가소성보다 크면 재열 균열이 발생합니다. | 600~700℃에서 템퍼링 처리 | 고강도 강철, 펄라이트 강철, 오스테나이트 강철 및 침전 강화 원소가 포함된 니켈 베이스 합금 | 열 영향 구역의 거친 입자 영역 | 제품 경계를 따라 크래킹 | |
| 지연된 균열 | 지연 특성을 갖는 균열은 경화된 구조, 수소 및 구속 응력의 결합 작용에 의해 생성됩니다. | 포인트 m 아래 | 중간 및 고탄소강저합금강 및 중합금강, 티타늄 합금 등 | 열 영향 영역, 용접부의 소량 | 과립 간 또는 과립 간 | |
| 경화 취성 균열 | 주로 경화된 구조와 용접 응력으로 인한 균열로 인해 발생합니다. | M. 가까운 지점 | 탄소가 포함된 NiCrMo 강철, 마르텐사이트 스테인리스 스틸 및 공구강 | 열 영향 영역, 용접부의 소량 | 과립형 또는 웨어러블 제품 | |
| 콜드 크랙 | 낮은 플라스틱 취성 균열 | 낮은 온도에서는 모재의 수축 변형이 재료 자체의 소성 예비력을 초과하기 때문에 균열이 발생합니다. | 400 ℃ 이하 | 주철, 경질 카바이드 | 열 영향 영역 및 용접 | 과립형 또는 웨어러블 제품 |
| 라멜라 눈물 | 이는 주로 (롤링 방향을 따라) 층으로 된 내포물이 존재하기 때문입니다. 강판그리고 용접 중에 발생하는 압연 방향에 수직인 응력으로 인해 열 영향 영역 또는 약간 떨어진 곳에서 "계단식" 층 균열이 발생합니다. | 약 400℃ 이하 | 불순물이 포함된 저합금 고강도 강철의 후판 구조 | 열 영향 구역 근처 | 트랜지언트 또는 엣지 제품 | |
| 응력 부식 균열(SCC) | 부식성 매체와 응력의 복합 작용으로 일부 용접 구조물(예: 용기 및 파이프)의 균열이 지연됨 | 모든 작동 온도 | 탄소강, 저합금강, 스테인리스강, 알루미늄 합금 등 | 용접 및 열 영향 영역 | 과립 간 또는 과립 간 |
MachineMFG의 창립자인 저는 10년 넘게 금속 가공 산업에 종사해 왔습니다. 폭넓은 경험을 통해 판금 제조, 기계 가공, 기계 공학 및 금속용 공작 기계 분야의 전문가가 될 수 있었습니다. 저는 이러한 주제에 대해 끊임없이 생각하고, 읽고, 글을 쓰면서 제 분야에서 선두를 유지하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 저의 지식과 전문성을 귀사의 비즈니스에 자산으로 활용하세요.
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