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고크롬 주철의 잔류오스테나이트 함유량의 전자 비파괴검사법

전문가 제언: ○ 복합재료 제품을 제작한 후의 비파괴검사로 적용할 수 있는 방법은 방사선 투과검사와 초음파검사가 있는데 방사선 투과검사는 특정 검사 시에 제한적으로 이용되며 일반적인 검사에는 초음파검사가 이용되고 있다. 복합재료 부품의 검사를 정확하고 세밀하게 하기 위해서는 초음파검사의 기본적인 이론과 기본원리를 이해하여야 한다.

○ 마텐자이트계 및 페라이트계 스테인리스강은 일반강과 마찬가지로 강자성을 갖는 자석에 붙지만 오스테나이트계 스테인리스강은 자성이 없고 자석에 붙지 않는다. 그러나 오스테나이트계 스테인리스강도 냉간가공 등에 의해 마텐자이트 변태가 일어나 자성을 띄게 된다. 합금원소를 많이 포함하고 있는 주철이나 철강은 가공 시에 다량의 잔류 오스테나이트가 발생하고 이 잔류 오스테나이트로 인해 강도가 저하되고 잔류 오스테나이트는 마텐자이트로 변태하여 부재가 파괴된다.

○ 이 잔류 오스테나이트의 파악은 일반적으로 X선 회절로 측정하지만 X선 회절 측정은 검사물체를 적당한 크기로 절단하여 표면마찰을 하여야 하기 때문에 대상물체에 따라 측정이 어렵다. 그러므로 전자현상을 이용한 검사방법을 이용하는데 이것은 주철에 오스테나이트가 있으면 투과율과 전도율이 변하기 때문에 전자기특성의 차이를 이용하여 검출하여 측정할 수 있다. 예를 들면 오스테나이트계 스테인리스강은 페라이트계 스테인리스강보다 열전도도 낮고 열팽창계수가 크므로 부피 변형량도 더 커진다.

○ 우리나라의 주물생산량은 2005년 기준 연간 약190만 톤 정도로 세계 상위권에 들어간다. 그러나 발전소용과 같은 고정밀도 부품 제작은 기반기술의 부족으로 성능이 선진국에 미치지 못하는 것도 사실이다. 그러므로 이러한 부재의 검사방법 중 비파괴검사의 진전이 절실히 요구되고 있으며 이를 통한 재료의 부식과 균열을 검사하는 것이 필수적이라 할 수 있다. 향후 이에 대한 다양한 방법의 이론과 실제 현장검증에 대한 검사방법이 더욱 연구 개발되기를 기대한다.

저자: Yuji Gotoh etc.
자료유형: 학술정보