강의 취성 (brittleness , 脆性)이란? 취성 (brittleness , 脆性)의 종류는?
취성 (brittleness , 脆性)이란?
물질에 변형을 주었을 때 변형이 매우 작은데도 불구하고 파되되는 경우
그 물질은 깨지기 쉽다고 하고 그정도를 취성이라고 합니다.
취성 (brittleness , 脆性)의 종류
취성 (brittleness , 脆性)은 여러가지 원인에 의해서 발생됩니다.
원에 따라 여러가지 종류로 나뉘게 됩니다.
적열취성
900~100도의 적열상태에서 취성이 발성하는 것을 애기합니다.
고온에서 철이 S(황)와 화합, FeS (유화철)이 되어서 취성을 갖게 됩니다.
S (황)을 가능한 적게 함유하는 것이 좋습니다.
청열취성
강은 일반적으로 상온보다는 온도가 올라가면 연해지면서 점성을 갖지만
250~300도 가열하면 경해져서 취성을 갖습니다.
이온도에서 강이 청색으로 착색되기 때문에 청열취성이라고 부릅니다.
이때 강도와 경도는 최대로 되지만, 연신율은 최소가 되고
소성도 줄어듭니다. 반면 취성은 커지게 됩니다.
상온취성
강중에 P (인)가 FeP로 되어서 취성이 커지는 경우입니다.
연신율과 충격치가 급겨 감소하게 됩니다.
상온취성은 P (인)가 원인 입니다.
저온취성
모든 물체는 온도가 내려가면 경해지고 취성을 갖는게 일반적입니다.
강은 0도이하, 특히 -20 ~ 30도에서 급격하게 취성이 커집니다.
이때 충격을 받으면 쉽게 부스러질 수 있습니다.
이것은 저온취성이라고 합니다.
저온취성은 특히 P (인)가 만은 강에서 나타납니다.
저온취성을 방지하기 위해서는 강을 Tempering (템퍼링, 뜨임)을 하여
솔바이트 조직으로 되도록 하는 것이 좋습니다.
Mo (몰리브덴)이 취성을 감소시켜주는 이로운 원소입니다.
소려취성 (템퍼링 취성)
소입 (Quenching, 퀜칭, 담금질)한 강은 경도는 높지만 취성을 갖기 때문에
취성을 제거하고 점섬을 갖도록 하기위해서 소려 (Tempering, 템퍼링, 뜨임)하게 되면
강을 점섬을 갖게 되는 것이 일반적 상식입니다.
하지만 소려 (Tempering, 템퍼링, 뜨임) 온도 (약 600도)에서 서서히 공냉을 하게 되면
취성을 갖는 경우가생깁니다.
이런 현상을 소려취성이라고 합니다.
소려취성을 예방하기 위해서는 소려 (Tempering, 템퍼링, 뜨임) 온도를
급냉하는 것이 제일 효과적입니다.
하지만, 소려 (Tempering, 템퍼링, 뜨임) 온도에서 급냉 시키면
템퍼링 크랙이 일어나기 쉬운 강 (고속도강, 다이스강)은 서서히 냉각 시켜야 합니다.
수소취성
강에 수소가 들어가면 분자 간에 미세한 균열이 발생하여
취성을 갖게되는데 이것을 수소취성이라고 합니다.
수소가 강에 들어갈 때는 고온이지만
활발하게 영향을 주는 온도는 200 ~ 250 도입니다.
따라서 용해된 강을 응고할때나, 압연시에는
500도 이하에서 냉각속도를 매우 천천히 하여
침입된 수소를 서서히 방출시키는 것이 좋습니다.
300도 취성
소입 (Quenching, 퀜칭, 담금질) 강을 소려 (Tempering, 템퍼링, 뜨임) 시키면서
점성을 갖지만, 300도에서 소려 (Tempering, 템퍼링, 뜨임)를 시키면
취성을 갖게 됩니다.
따라서 300도에서 소려 (Tempering, 템퍼링, 뜨임)를 하는 것은 피해야 합니다.
어닐링 취성
연강에서만 보이는 취성으로 800 ~ 900도의 어닐링 온도로부터 서냉시켰을때
발생되는 취성을 어닐링 취성이라고 합니다.
연강을 어닐링 할 경우에는 어닐링 온도로 부터 노냉을 시키지 않고
공냉 또는 수냉을 시키면 어닐링 취성이 방지됩니다.
산세취성
강을 산세 처리를 하는 경우가 종종 있습니다.
경한 강을 산세를 하면 수소가 강의 분자 사이로 침입되어 취성을 일으킵니다.
이것을 산세취성이라고 합니다.
산세취성을 방지하려면, '이온히비터' 라는 억제제를 넣든가
산세시간을 짧게 하면 좋습니다.
이상으로 강의 취성 (brittleness , 脆性)에 대해서 알아보았습니다.
