나선형 강관의 표면 결함 발생에는 두 가지 가능성이 있습니다. 하나는 재료 자체가 변형 과정에서 충분한 가소성을 갖지 못하여 균열 및 외부 주름이 발생하는 것이고, 다른 하나는 재료의 표면 산화로 인해 표면 결함이 발생하고, 이러한 결함이 변형 과정에서 확대되어 균열 및 외부 주름으로 발전하는 것입니다.
1. 열 모의 인장 시험 결과 및 분석
재료의 고온 소성을 연구하기 위해 일련의 열 모사 인장 시험을 수행했습니다. 900~1,200℃가 9Ni강의 고소성 영역이며, 이 온도에서 인장 변형률이 90% 이상에 도달할 수 있음을 알 수 있습니다. 튜브 압연 공정의 각 단계에서 변형량과 변형 온도를 비교해 보면, 천공 및 경사 압연 공정 모두 고소성 영역에 속하며 변형량이 재료의 변형 능력보다 훨씬 작다는 것을 쉽게 알 수 있습니다. 최종 사이징 공정의 온도는 900℃보다 낮지만, 앞서 분석한 바와 같이 튜브 본체 표면의 결함은 사이징 전에 발생합니다. 따라서 이 압연에서 발생하는 작은 외부 주름과 균열은 재료 자체의 낮은 소성으로 인한 것이 아니라고 볼 수 있습니다.
2. 고온 산화 시험 결과 및 분석
1~100℃에서 다양한 시간 동안 산화시킨 시료의 형태를 관찰하였다. 산화된 시료의 표면은 매끄럽지만, 1시간 후에는 산화층과 금속 계면 사이에 미세한 결정립계 산화가 나타나는 것을 확인할 수 있다. 산화 시간이 증가함에 따라 결정립계 산화 깊이는 더욱 깊어지며, 이때 결정립계 산화 속도가 산화층 내 금속의 산화 속도보다 빨라진다. 결정립계 산화 깊이가 일정 수준에 도달하면, 산화 시간이 증가함에 따라 산화층 두께는 더 증가하지만 결정립계 산화 깊이는 더 이상 증가하지 않는다. 이는 결정립계 산화 속도와 산화층 내 금속의 산화 속도가 평형 상태에 도달했음을 나타낸다.
게시 시간: 2024년 12월 31일