강재의 열처리 및 용접성 (출처 : 철골구조/예문사)

강재의 열처리 및 용접성 (출처 : 철골구조/예문사)

 

1. 강재의 열처리

1) 담금질 (Quenching)

700에서 750도 정도의 온도로 강을 가열한 후 급랭하여 강의 조직을 변화시켜 강재의 강도와 경도를 향상시키기 위한 열처리를 말한다. 담금질에 의해 강의 강도와 경도는 증가하지만 연성은 감소한다.

 

2) 뜨임 (Tempering)

담금질에 의해 생긴 강재의 조직을 변화시켜 안정된 조직에 근접시켜는 동시에 잔류응력을 감소시키는 것을 목적으로 적당한 온도인 200에서 400도로 가열한 후 서서히 냉각시키는 열처리를 말한다. 높은 강도는 그대로 유지하고 강재의 인성을 증가시키기 위하여 실시한다.


2. 강재의 용접성 (용접이 좋다는 의미는 용접후 결함이 적다는 뜻임)

1) 개요

KS 규격품의 강재는 강재검사증명서(Mill Sheet)가 첨부하여 출하된다. 밀시트는 화확성분 분석시험과 기계적 성질의 시험결과가 기재되어 있다. 밀시트에 기재된 화학분석치로 부터 강재의 용접성을 추정할 수 있다. 

강재의 용접성에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 탄소량이며, 탄소량이 많아 질수록 고강도 강재를 만들 수 있으나 용접성은 급격히 저하된다.

강재의 용접성을 평가하기 위해 탄소 이외의 원소도 탄소의 상당량으로 환산하여 합산한 값을 탄소 당량이라 한다.


2) 특징

1) 용접시공에서 용접재료의 선택 또는 예열이나 후열처리 등의 여부를 판단하는 기준으로서 널리 사용된다.

일반적으로 탄소성분이 높을 수록 임계점에서의 냉각속도가 빠르므로 더욱 예열이 필요하며 저수소계 용접봉을 사용해야 한다.

2) 강재의 저온 균열 감수성을 평가하는 데에도 이용된다.

3) 구조용 강의 용접 열영향부의 경화성을 표현하는 척도로 사용되고 있다.

4) 탄소당량값이 낮을수록 용접성이 좋아진다.

5) 용접강재의 경우, 탄소당량값이 보통 0.44% 이하이다. 구조용 강에서 탄소당량이 0.44%를 초과할 때는 규정된 예열을 실시하여야 한다. 


3) 산출식

탄소당량 산출식

 

3. 라멜라 티어링

압연강재는 제조특성상 압연방향과 그 직각 방향, 그리고 압연의 두께방향에 따라 다른 특성을 가지게 된다.

탄성상태에서 압연방향과 그 직각방향은 거의 대등한 특성을 가지지만 압연두께 방향의 연신율은 압연방향에 비해 현저하게 떨어진다.

특히, 압연두께 방향으로 용접 등에 의해 수축이 발생하게 되면 압연의 결을 따라 찢겨짐 현상이 발생하는 데 이를 라멜라 티어링이라 한다.

라멜라티어링 및 용접부 디테일 개선방법