용접삽업기사 ∗ 탈산 탈황 및 탈인반응 (석출경화/변형시효/청열취성/저온취성/풀림취성

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석출경화, 변형시호, 청열취성, 저온취성, 풀림취성, 적열취성, 상온(냉간)취성 관련 내용 입니다.

	용접산업기사 필기 이론 + 기출

02. 용접부의 야금학적 특징

 2. 탈산, 탈황 및 탈인반응

 (1) 용접 금속의 성질에 영향을 주는 산소 또는 질소 

  ① 석출경화(담금질 시효)

    ​강을 저온 뜨임하면 시간 경과에 따라 경도가 증가하는 경우가 있는데, 이것은 담금질할 때 과포화로 고용한 질소나

    탄소가 각각 질화물이나 탄화물로 석출하여 경화를 일으키기 때문입니다. 이때 산소 자체는 고체의 철에 고용되지 않지만

    질소의 확산을 도와 석출 경화를 조장하는 경우가 있습니다.

  ② 변형시효(Strain aginig)

    ​냉각 가공한 강을 저온으로 뜨임하면 경화, 즉 질소가 영향을 주어 변형 시효를 일으키는 경우가 있습니다.

    질소의 증가와 함께 충격치의 저하율은 증가하고, 같은 질소량에서는 탄소량의 증가에 따라 저하율이 감소합니다.

    용접 금속은 급랭되어 응고 금속의 수축 때문에 상당한 내부 응력이 남아 있어서 질소, 산소량이 많은 것과 상응하여

    용접 금속은 변형시효를 일으키는 경우가 많습니다.

  ③ 청열취성 (Blue shortness)

    저탄소강은 저온에서 인장 시험하면 200~300℃의 온도범위에서 인장 강도, 경도는 최대로 증가하고 또한

    연성(연신율)과 단면수축의 저하를 나타내는 경우가 있는데, 이런 현상을 청열취성이라 합니다. 원인은 P이고 산소는

    그것을 조장하는 작용이 있으며, 변형 시효와 마찬가지 이유에서 발생합니다.

  ④ 저온취성

    금속의 충격 시험에서 시험 온도의 저하와 함께 강도, 경도가 증가하고, 연신율과 충격치가 급격히 저하하는 온도,

    즉 천이온도가 존재합니다. 이렇게 저온에서 재질의 열화, 즉 취성화를 저온취성이라 하며, 이러한 성질은 산소나 질소에

    의해 현저히 영향을 받는 것으로 알려져 있습니다. 탈산이 불충분한 림드강은 천이온도가 높고,

    킬드강은 림드강에 비해 낮습니다.

  ⑤ 풀림취성

    강을 900℃ 전후로 풀림하면 충격치가 매우 저하하는 경우가 있는데, 이러한 현상을 풀리무치성이라 합니다.

    원인은 결정립(Grains) 성장과 결정립계에 석출하는 시멘타이트에 의한 것입니다. 산소와 질소가 많으면 결정립

    성장이 쉽고, 탄소가 많으면 시멘타이트 석출이 많으므로 이러한 원소 함유를 적게해야 합니다.

  ⑥ 적열취성(Hot shortness)

    불순물이 많은 강은 열간 가공 중 900~1,200℃의 온도 범위에서 FeS이 파괴되어 균열이 생기는 경우가 있는데,

    이것을 적열취성이라 한다. 주원인은 황(S), 즉 저융점의 FeS의 형성에 의한 것으로 되어 있지만, 산소가 존재하면 강에서

    FeS의 용해도가 감소하므로 이것 역시 적열취성의 한 원인이라고 볼 수 있다. Mn을 첨가하면 MnS나 MnO를 형성하며,

    이것들의 융점은 비교적 높기 때문에 취성화를 방지할 수 있다.

  ⑦ 상온(냉간)취성

    Fe3P가 상온에서 연신율, 충격치를 감소시키는 현상이며 P가 원인이다.

포스팅 내용 참조 : 오분만 용접산업기사 필기 > 탈산 탈황 및 탈인반응​