ASTM A27 강:주조에 적합한 재종 선택

화학 성분 및 용접 후 열처리의 영향 이해

주물에 주문하기 전에 주물의 정확한 재료 사양을 확인해야 합니다. 이렇게 하면 원하는 주물이 최상의 성능과 내구성에 필요한 품질을 갖게 됩니다. 주조 공장의 주물 주문은 일반적으로 기계적 특성, 화학적 분석 및 의도된 용도에 따라 강철 및 기타 재료를 분류하는 시스템인 ASTM 사양에 따라 이루어집니다. 이전에 ASTM(American Society for Testing and Materials)으로 알려졌던 ASTM International은 세계적으로 인정받는 표준 기구입니다.

ASTM A27이란 무엇입니까?

필요한 기계적 및 화학적 특성에 따라 강철(Fe)에는 탄소(C) 외에 다양한 양의 이물질(합금)이 포함됩니다. ASTM A27은 일반 적용을 위한 탄소강 주물용으로 개발된 사양입니다. 종종 연강이라고도 함 , 또는 일반 탄소강 , 이 일반적인 형태의 주강은 강도 대 비용의 균형으로 인해 다양한 용도에 적합합니다.

ASTM A27은 설계의 화학적 및 강도 요구 사항에 따라 지정할 수 있는 여러 등급과 두 가지 등급의 강철 주물을 제공합니다. 또한 주물이 고유한 검사와 다른 설계 요구 사항을 준수해야 하는 경우 추가 요구 사항을 제공합니다. ASTM A27에는 최대 70ksi(485MPa)의 최소 인장 강도가 필요한 응용 분야를 위한 탄소강 주물이 포함됩니다.

ASTM A27에서 다루는 여러 강철 등급과 두 가지 등급의 강철 주물이 있습니다. 각 등급은 화학적 구성과 기계적 특성의 변화에 ​​영향을 미치는 데 필요한 열처리 유형에 따라 다릅니다.

화학적 및 인장 분석을 넘어 테스트할 때 사양에 추가 테스트를 적용할 수 있습니다. 추가 테스트를 수행하려면 생산자가 추가 테스트를 선택하여 수행해야 합니다.

보충 테스트

표면 검사

건전성을 위한 내부 테스트

강도 테스트

표면 질감과 변형을 관찰하여 주조 균열이나 불연속을 검사합니다.

강철에 균열, 수축 구멍 또는 기타 결함이 없는지 확인하기 위해 내부 보이드를 검사합니다.

온도, 종속 연성 및 취성 전이를 확인하기 위해 검사합니다.

예를 들어 자분탐상

예를 들어 방사선 검사

예를 들어 샤르피 충격 테스트

열처리 효과

열처리는 금속의 물리적 특성을 변경, 수리 또는 개선하는 데 사용됩니다. 주조 공장의 이 공정에는 열처리 오븐을 사용하여 종종 극한의 온도까지 가열 및 냉각이 포함됩니다. 이것은 주조 부품의 응력을 줄이고 주조의 물리적 특성을 균질화하며 금속의 물리적 특성을 수정합니다. 열처리에는 풀 어닐링, 노멀라이징 및 템퍼링 또는 담금질 및 템퍼링이 포함됩니다. 주물이 완전히 냉각된 후에 열처리를 수행해야 합니다.

강종 및 등급을 고려할 때 열처리가 중요한 역할을 합니다. 등급 N-1 및 U-60-30을 제외한 모든 주물은 열처리되어야 합니다. 강철 등급은 주물의 용접 후 열처리 필요성에 크게 영향을 받습니다.

강종 선택

강종을 선택할 때는 결코 예상하지 못한 조건을 충족시키는 강종보다 실제 요구 사항을 충족하는 강종을 선택하십시오. 더 높은 등급과 추가 테스트는 일반적으로 더 높은 비용을 요구합니다. 필요 이상으로 불필요한 테스트나 허용 기준이 수행되면 주물의 서비스 가능성을 반드시 증가시키지 않으면서 비용이 추가됩니다. 요구되는 테스트의 양과 허용 기준은 설계 및 서비스 요구 사항을 따라야 합니다.

강철 등급

N-1학년

화학 분석 전용

N-2학년

열처리되었지만 기계적으로 테스트되지 않음

U-60-30학년

기계적으로 테스트되었지만 열처리되지 않음

60-30학년, 65-35학년, 70-36학년 및 70-40학년

열처리되었지만 기계적으로 테스트되지 않음

강종 선택

강종을 결정했다면 강종을 선택할 차례입니다. 열처리의 필요성에 따라 구별되는 두 가지 등급의 강철이 있습니다.

• 클래스 1:용접 후 열처리 필요
  

  주조 공장은 용접이 수행되는 경우 주물을 열처리하거나 재열 처리해야 합니다.

• 클래스 2:용접 후 열처리가 필요하지 않음
  

  주조 공장은 열처리 또는 재열 처리를 필요로 하지 않고 주조에 약간의 용접을 수행할 수 있습니다. 이것은 매우 작은 외관 용접의 경우 정상입니다.

용접에 열처리가 필요한 경우 등급과 함께 등급 1을 지정하는 것이 중요합니다. 반면 열처리를 하지 않을 경우에는 등급과 함께 Class 2를 명시하여야 한다.

ASTM A27 강도 테스트

강도 테스트는 일반적으로 실제 주물에서 가져온 단면이 아니라 쿠폰이라고 하는 대표적인 강철 막대에서 수행됩니다. 쿠폰에 대한 테스트는 주물과 동시에 부어지고 열처리될 때 주물의 구성이 동일합니다. 결과는 강철의 품질을 보여주지만 반드시 실제 주조물의 특성은 아닙니다. 열처리 중 응고 조건과 냉각 속도는 주물의 크기, 모양, 두께에 영향을 받습니다.

강철 사양은 일반적으로 인장 및 항복 강도를 나타냅니다. A27 강(N-1 및 N-2 등급 제외)은 모두 인장 시험을 거쳐야 하며 다음 기계적 요구 사항을 준수해야 합니다.

인장 강도(궁극 인장 강도)

부러지기 전에 늘어나는 동안 겪을 수 있는 최대 응력으로 측정한 재료의 강도입니다.

항복점

재료가 소성 변형을 시작하기 전에 겪을 수 있는 장력입니다.

신율(%)

인장 시험편이 파손되거나 파단되기 전에 늘어나는 초기 길이의 백분율입니다.

면적 감소(%)

인장 시편의 원래 단면적과 파열 후 가장 작은 면적 사이의 차이(원래 면적의 백분율로 표시).

강도 시험 대 경도 시험

인장 강도는 경도와 동일하지 않습니다. 인장 강도는 장력 하에서 파괴되는 재료의 저항을 나타냅니다. 앞에서 언급했듯이 인장 강도는 인장 강도, 항복점 및 주물의 연신율을 포함한 인장 특성을 확인하기 위해 테스트 쿠폰을 사용하여 테스트할 수 있습니다.

경도는 재료가 변형에 저항하는 능력을 나타냅니다. 비오스테나이트계 강철의 경우 경도 값과 인장 강도 사이에는 일관된 기능적 관계가 있으므로 경도를 측정하면 인장 항복을 나타낼 수 있습니다. 주조 공장에서 경도 테스트는 고유한 인장 테스트를 수행하지 않고도 물리적 특성을 확인하는 저렴하고 쉽고 체계적인 방법을 제공합니다. 정확하거나 보장된 측정을 제공하지는 않지만 균질강에 대해 상대적으로 정확합니다. 따라서 경도 테스트 및 후속 변환은 물리적 특성 가정을 신속하게 확인하는 빠르고 비용 효율적인 방법을 제공할 수 있습니다.