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강괴의 종류와 결함

노구라 2019. 3. 29. 17:53

1) 강괴의 종류

(1) 탈산 정도에 따라 Killed, Rimmed, Semi Killed강으로 분류한다.

(2) 탈산제의 종류Fe-Mn(약탈산제)Fe-Si, Al(강탈산제)이 있다.

2) 킬드강(Killed steel ingot, 진정강)

(1) Fe-Si, Al 등의 강탈산제로 충분히 탈산시킨 강괴이다.

(2) 강질이 대체로 균질하며 기계적 성질이 양호하고 방향성이 좋다.

(3) 기포나 편석은 없으나 표면에 헤어크랙(hair crack)이 생기기 쉽다.

(4) 중앙상부에 큰 수축관이 생겨 불순물이 집적(集積)된다.

(5) 적용범위균질을 요하는 합금강, 침탄강, 탄소=0.3% 이상

3) 림드강(Rimmed steel ingot)

(1) 평로, 전기로, 전로 등에서 생산된 용강을 Fe-Mn으로 가볍게 탈산시킨 강괴다.

(2) 용강이 비등작용(boiling action)이 일어난다.

(3) 응고 후 많은 기포가 발생하며 주상정이 테두리에 생긴다.

(4) 강괴 내부에 기포, 편석이 생겨 강질이 균일치 못하나 압연, 단접으로 표면 순도가 높고 압연, , 파이프, 보통 저탄소강(0.15%C 이하)의 구조용 강재로 사용한다.

4) 세미킬드강(Semi Killed steel ingot)

(1) 킬드강보다 탈산도가 적고 저탄소강, 중탄소강에 Al으로 탈산을 가볍게 한 강이다.

(2) 킬드강과 림드강보의 중간 성질의 강이며 소형의 수축공과 수소의 기포만 존재한다.

(3) 적용범위구조용강(0.15~0.3%C), 강판, 원강의 재료에 사용한다.

5) 캡트강(Capped steel ingot)

(1) 용강을 주입한 후 두껑을 씌워 용강의 비등을 억제시켜 림드부분을 얇게 하므로 내부 편석을 적게 한 강으로 박판, 스트립, 주석철판, 형강 등의 원재료에 사용된다.

(2) 림드강괴를 변형시킨 강괴이며 내부결함은 적으나 표면결함이 많다.

6) 강괴의 결함

(1) 비등작용(rimming action)

림드강 제조시 O2C가 반응하여 CO가 생성되는데 이 가스가 대기 중으로 빠져 나온 현상으로 끓는 것처럼 보인다.

탈산, 가스처리가 불충분한 강은 주입 후에도 가스 및 침탄층이 계속하여 다량의 가스가 발생하므로 용강이 비등한다.

(2) 헤어크랙(hair crak)

강괴의 단면에 가느다란 머리카락 모양으로 나타나는 모세균열의 결함으로 H2 gas에 의해 일어난다.

외부에서나 절삭상태에서는 보이지 않는 균열로서 검출하는 방법은 보통 매크로 에칭에 응용된다.

(3) 백점(white spot or flake)

H의 압력이나 열응력의 변태응력 등에 의해서 생긴 미세균열을 백점이라 한다.

강재의 다듬질 표면에 생긴 미세균열로 Ni-Cr강에 많이 나타난다.

(4) 편석(偏析, segregation)

큰 주물에서 처음 응고부분과 나중 응고부분의 농도차에 의해 불순물이 모이는 현상을 편석이라 하며 편석은 합금 성분의 비중의 차가 있어도 일어난다.

강괴의 중심부에 편석이 생기고, S이나 P은 편석을 일으키기 쉽다.

편석을 검출하는 방법

S의 편석설퍼프린트(sulphur print)방법으로 검출한다.

P의 편석포스포로 프린트(phosphoro print)방법으로 검출한다.

(5) 고우스트 라인(ghost line)

PS 등이 편석되어 있는 강괴를 압연할 때 편석부분이 긴 띠모양을 이룬 것

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