제 6 장 검사 결과 해석법

 

2-3 단조 결함

단조는 금속재료를 가열하여 소성영역에서 해머나 프레스등으로 외력을 가하여 요구하는 형태로 소성변형시키는 가공법을 말한다. 일반적으로 금속재료는 고온에서 소성변형이 용이하므로 재료를 고온으로 가열하여 가공한다. 이와같이 고온에서 단조로 성형하면 금속의 조대한 입자가 파괴되어 미세화되므로 기계적성질이 개선된다. 실제로 단조품은 초음파의 진행이 원활하기 때문에 두꺼운 시험체도 검사가 가능할 뿐아니라 결함반사파도 선명하게 나타나기 때문에 초음파탐상검사의 검사감도가 상대적으로 매우 높다.

따라서 검사감도가 높은 고주파수의 사용이 가능하다. 흔히 단조품 검사에는 시험조건에 따라 다르기는 하지만 5MHz정도의 비교적 높은 주파수를 사용하며 경우에 따라서는 10MHz정도의 고주파수를 사용하여 탐상하기도 한다.
단조는 대부분 가열상태에서 이루어지기 때문에 소재내에 존재하는 결함이 단조과정에서 변형되기도 하고 외력을 가하여 소성변형시키는 가공법이기 때문에 터짐과 같은 형태의 결함이 나타나기도 한다.
초음파탐상검사로 나타나는 반사파의 특성은 결함의 종류에 따라 이미 용접부에서 발생하는 결함반사파의 특성과 유사하므로 반복을 피하기 위하여 여기에서는 결함의 발생원인 위주로 설명한다.

(1) 터짐(Burst)
연성이 낮은 재료를 낮은 온도에서 단조를 하게 되면 외력으로 인하여 중심축의 변형이 일어날 때 내부의 응력을 견디지 못해 파열되는 결함을 말한다. 임의의 위치에서 발생하기 때문에 특별한 검출특성은 없으나, 초음파탐상검사로의 단조터짐 검출도는 다른 비파괴검사방법에 비해 매우 높다.

(2) 겹침(Lap)
단조과정중에 단조품표면에 다른 금속이 용융되지 않은 상태에서 겹쳐진 결함을 말한다. 대부분 표면에 열려져있고 외관상의 형태는 균열과 같이 보이며 결함내부에 종종 산화물이 내재되어 있는 경우가 있다.
주로 표면에 열려져있기 때문에 실제의 검사는 초음파탐상검사보다는 자분탐상검사가보다 효율적일 수도 있다.

(3) 균열(Crack)
균열은 고온금속(Hot metal)의 강도를 초과하는 단조응력이 가해졌을 때 찢어짐의 현상으로 나타나는 결함이며 형태는 나선형이 많다.

(4) 스트링거(Stringer)
압연소재내에 들어있는 비금속 개재물이 압연에 의해 압연방향으로 납작해지고 길게 늘어진 상태의 결함이다.

(5) 시임(Seam)
압연소재에 있는 표면결함이 압연에 의해 압연방향으로 길게 늘어진 것을 말하며 잘못된 압연으로 인해 금속이 서로 겹쳐져 발생되기도 한다.

  다음중 고주파수를 사용하여 검출하는 결함 종류는?

주조 결함 단조 결함