III. 원자재의 균열
형질:
원자재 균열은 주로 재료를 제조하거나 취급하는 동안 형성되며, 구체적인 재료와 제조 공정에 따라 특성과 형태가 다를 수 있습니다.
이러한 균열은 재료 내부 또는 표면에 발생할 수 있으며 이후 가공이나 사용 중에 더욱 확대될 수 있습니다.
생성 원인:
a. 내부 스트레스
열 응력: 가공 또는 제조 중 온도 변화로 인한 재료의 응력. 이러한 응력이 재료의 강도 또는 인성을 초과하면 미세 균열이 나타날 수 있습니다.
변형응력: 재료가 압축, 인장 등에 의해 변형될 때 발생하는 응력. 변형이 너무 크면 재료 내부에 미세균열이 생길 수 있음.
b. 과도한 불순물 원소
유황, 인 및 기타 원소: 이러한 원소의 과도한 수준은 금속의 국부적 분리로 이어질 수 있으며, 재료의 강도가 모재의 나머지보다 낮아져 미세 균열의 위험이 증가합니다. 예를 들어, 과도한 유황 및 인 및 기타 불순물 원소는 금속의 국부적 분리로 이어져 균열을 일으킬 수 있습니다.
c. 혼합물
비금속 내포물: 모래 구멍, 공기 구멍 등. 이러한 내포물은 재료의 연속성을 약화시키고 균열의 시작점이 됩니다.
d. 카바이드 응집 카바이드 응집:
담금질은 과도하게 조리되는 현상이 발생하기 쉽고, 재료가 갈라지기 쉽고 미세 균열이 형성되기 쉽습니다.
e. 원자재 제조 공정의 문제
과도한 압력 변형: 과도한 압력 변형은 강철에 손상을 줄 수 있으며, 미세균열을 초래할 수 있습니다.
과도한 절단 버: 절단 과정 중에 발생하는 과도한 버는 강철을 손상시켜 미세균열을 일으킬 수도 있습니다.
금속 균열의 구별 방법
1. 육안으로 관찰
원리: 빛의 조건 하에서 인간의 눈으로 금속 표면의 균열을 관찰하여 판단합니다.
특징: 간단하고 쉬우며, 금속 부품의 간단한 외관 검사에 적용 가능. 그러나 단점은 균열의 크기와 깊이를 정확하게 판단할 수 없다는 것입니다.
2. 자성입자 검출 방법
원리: 자기장 센서를 사용하여 금속 부품 표면의 균열을 감지합니다. 자성 분말을 도포한 후 자성 분말이 균열 근처에 흡착되어 자성 분말 선을 생성하여 균열 정보를 밝힙니다.
특징: 높은 정밀도, 작은 균열을 감지할 수 있습니다. 그러나 자기장 강도, 방향 등과 같은 작동 요구 사항은 일정 범위 내에 있어야 합니다.
3. 코팅방법
원리: 특정 액체를 적용하면 액체의 표면 장력 차이를 사용하여 균열을 감지합니다. 액체는 균열에 모여 특정 패턴을 형성합니다.
특징: 간단하고 쉽지만, 액체의 점도와 표면장력이 높아야 하며, 표면 균열만 감지할 수 있다.
4. 침투 탐지 방법
원리: 금속 표면에 흡수성 염료를 형성하기 위해 화학 물질을 적용하여 얕은 표면 균열을 감지합니다. 침투제가 균열에 들어간 후, 페인트 및 세척과 같은 단계를 통해 염료 잔류물을 관찰하여 균열을 판단합니다.
특징: 작은 표면 균열을 감지하고 균열 깊이 정보를 반영할 수 있습니다. 그러나 감지 결과는 작업자의 기술 능력에 크게 영향을 받으며 침투 용액은 비용이 많이 들고 인체에 해롭습니다.
5. 초음파 검출 방법
원리: 금속 부품 표면에 고주파 음파를 방출하여 금속 내부의 균열을 감지합니다. 반사와 굴절 사이의 다양한 재료에서 음파를 사용하여 반사 및 굴절 시간과 에너지 차이를 측정하여 균열을 감지합니다.
특징: 높은 정밀도, 금속 부품의 내부 균열 정보를 감지할 수 있습니다. 그러나 특수 장비와 높은 작동 요구 사항이 필요합니다.
6. 광선 검출 기술
원리 : 결함과 비파괴 부분에서 방사선을 검출하는 방법을 사용하는데, 침투율이 다르면 결함의 유무를 판별하는 데 어려움이 있습니다.
특징: 검출 결과 영상이 직관적이고, 결함 돌연변이에 대한 검출율이 높으나, 균열 등 결함의 점진적 변화는 검출 효과가 낮아 환경 오염이 심각하다.
열처리 균열: 주로 담금질 공정과 관련이 있으며 균열 특성이 뚜렷하고 대부분 작업물의 응력 집중 영역에 나타납니다.
단조 균열: 단조 공정과 밀접한 관련이 있으며 균열 형태가 굵고, 대부분 재료의 내부 결함이나 부적절한 단조 공정으로 인해 발생합니다.
원자재 균열: 재료 제조 공정에서 발생하며 재료 내부 또는 표면에 존재할 수 있으며, 재료 및 제조 공정에 따라 특성과 형태가 다릅니다.
균열 형태, 위치, 단면 특성을 주의 깊게 관찰하고, 균열이 발생 가능한 원인을 파악하면 금속 열처리 균열, 단조 균열, 원재료 균열을 더욱 정확하게 구별할 수 있습니다.
금속 균열에 관해 궁금한 점이 있다면, 언제든지 논의하세요!
