BV/F460 강철 플레이트
제품 설명 인의 분리 현상 용접 공정 중 탄소강의 열 영향부(HAZ)는 복잡한 열 사이클을 겪습니다. 온도가 상승함에 따라 원자의 확산 속도가 빨라지고 결정 격자 내 인 원자의 위치가 ...
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제품 설명
인의 분리 현상
용접 공정 중 탄소강의 열 영향부(HAZ)는 복잡한 열 사이클을 겪습니다. 온도가 상승함에 따라 원자의 확산 속도가 빨라지고 결정 격자 내 인 원자의 위치가 상대적으로 활성화됩니다. 용접 후 냉각과정이 시작되면서 열영향부의 온도는 급격하게 떨어진다.
결정립계와 같은 결함 위치에서 인 원자의 확산 활성화 에너지는 상대적으로 낮기 때문에 냉각 과정에서 인 원자가 결정립계에 확산되어 축적될 가능성이 더 높습니다. 이러한 현상을 분리라고 합니다. 이는 마치 빠르게 변화하는 환경에서 인 원자가 모이기 위해 비교적 접근하기 쉬운 "피난처"인 입자 경계를 "선택"하는 것과 같습니다.
입자 감소 - 경계 결합 강도
인 원자가 결정립계에 축적되면 결정립계의 구조에 영향을 미칩니다. 결정립계는 원래 인접한 결정립 사이의 원자 상호작용을 통해 결합력을 유지합니다. 그러나 인 원자의 존재는 이러한 원자간 상호작용을 변화시킬 것입니다.
결정립계에서 인 원자와 철 원자 등 사이의 화학적 결합 방식은 결정립계 자체의 원자 결합과 다릅니다. 인 원자는 결정립계에서 원자 간의 정상적인 결합 순서를 방해하여 결정립계에서 원자간 힘을 약화시킵니다. 일부 부적절한 "쐐기"(인 원자)가 단단히 연결된 사슬(입자 경계)에 삽입되어 사슬의 견고성을 파괴하고 입자 경계 결합 강도를 감소시키는 것을 상상할 수 있습니다.
취성 및 균열 발생 증가
결정립-경계 결합 강도의 감소는 열 영향 구역에서 재료의 취성 증가로 이어질 것입니다. 정상적인 상황에서 결정립계는 인접한 결정립 사이의 변형을 조정할 수 있습니다. 재료에 외력이 가해지면 결정립계는 결정립 사이에 변형을 고르게 분산시켜 국부적인 응력 집중을 피할 수 있습니다.
그러나, 인 편석으로 인해 결정립계 결합력이 감소한 후에는 결정립계의 좌표변형 능력이 약화된다. 용접 후 냉각 과정에서 열 영향을 받는 부분은 열 응력으로 인해 변형됩니다. 이때 결정립계는 변형을 효과적으로 조정할 수 없기 때문에 응력은 국부적으로 집중됩니다. 응력 집중 정도가 재료의 베어링 한계를 초과하면 결정립 경계에 균열이 발생하여 열 영향 영역의 재료가 명백한 취성을 나타내게 됩니다.
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