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안정화 처리된 오스테나이트 스테인리스강의 용접 후 열처리

전문가 제언: ○ 용접으로 스테인리스강 구조물을 제작하는 경우, 용접과정에서 발생한 잔류응력을 제거하여 스테인리스강 용접부의 응력부식균열의 위험성을 낮추기 위해 응력제거 어닐링 열처리를 실시하는데 이 과정에서 결함이 발생하면 제품과 환경에 치명적인 영향을 끼친다.

○ 잔류응력제거를 위한 용접 후 열처리를 실시할 때는 서냉이 필요하나 이 경우 탄화물이 석출하여 입계부식감수성이 높아질 수 있으며 Cr 탄화물의 입계석출과 시그마상의 생성 등으로 내식성을 열화시키는 조직변화가 일어나게 되므로 스테인리스강의 종류와 사용 환경을 면밀히 검토하여 열처리 조건을 선정하는 것이 중요하다.

○ 또한 스테인리스강 용접부는 모재의 부식, 용접금속의 내식성 열화, 그리고 용접열영향부에 웰드디케이, 나이프 라인 어택(knife line attack) 등과 같은 부식이 발생하게 되며, 이종재료 이음부의 경우에는 용접금속과 용접열영향부의 전위차에 의해 갈바닉 부식이 발생한다. 따라서 오스테나이트계 스테인리스강 용접부의 입계부식을 방지하기 위해서는 Ti, Nb과 같이 C와 친화력이 강하여 안정한 Nbcarbide을 만드는 안정화 스테인리스강 모재와 용접재료를 사용해야 한다.

○ AISI347 스테인리스강은 Nb을 첨가하여 C를 고정시키고 고용탄소를 낮게 해주는데 만일 예민화 온도 이상의 고온 상태가 되면 Nbcarbide가 분해되면서 나이프 라인 어택이 발생한다. 따라서 Cr 탄화물이 석출되기 어려운 온도 이상과 Nbcarbide가 충분히 석출하여 고용탄소를 저하시키는 온도 이하에서 장시간(판 두께 25mm당 2시간) 유지하여, 고용탄소를 낮추고 안정화 Nbcarbide이 재생성되도록 용접부의 안정화 열처리를 실시하여 준다.

○ 자동차, 석유화학, 에너지 플랜트 등의 국제경쟁력을 확보하기 위해서는 “안정화 처리된 오스테나이트 스테인리스강의 용접후 열처리”에 관한 특허자료 등을 참조하여 안정화 스테인리스강, 2상 스테인리스강, 석출경화계 스테인리스강, 고순도 페라이트계 등과 같은 특수 스테인리스강의 용접후 열처리 시공기술을 개발하는 것이 필요하다.

저자: Messer Barry
자료유형: 특허정보