정확하고 신뢰할 수 있는 방법으로 강철의 품질을 평가하세요

강철의 품질은 자동차, 금속 작업 및 건설 산업에 매우 중요합니다. 최상의 제품 표준을 보장하기 위해서는 비금속 개재물 검사를 위한 정확하고 신뢰할 수 있는 워크플로가 필수적입니다. 이번 기사에서는 다양한 표준과 방법(ASTM E 45, ISO 4967 및 최신 EN 10247)의 요구 사항을 기반으로 저탄소부터 스테인리스 및 고합금에 이르는 강철을 분석할 수 있는 최상의 방법을 소개합니다. 

1. 강철의 품질을 평가하는 매개 변수에는 어떤 것들이 있고 이들이 의미하는 바는 무엇인가요?

강철은 항상 비금속 개재물을 포함하고 있습니다. 개재물의 양이 강철의 순도를 정의합니다. 하지만 초고순도 강철마저도 비금속 입자를 일부 포함하고 있습니다. 뿐만 아니라, 고순도(모든 성분의 합이 최대 60ppm [0,006%]) 및 초고순도(모든 성분의 합이 최대 30ppm [0,003%]) 강철도 산소, 황, 수소, 질소 및 인을 소량 함유하고 있습니다. 다음과 같은 매개 변수가 개재물을 평가하고 강철의 품질을 나타내는 데 사용됩니다.

  • 너비, 길이 및 높이
  • 가로세로비
  • 지름
  • 윤곽
  • 그룹화

조성 측면에서 강철 개재물 색상의 중요성:

  • 옅은 회색 = 황화 개재물
    - 일반적으로 변형성이 매우 높고, 가로세로비가 가변적이며, 윤곽이 둥글고, 분리되는 특성을 지닙니다.
  • 검은색 =
    - 알루미네이트 개재물: 일반적으로 변형이 불가능하고, 가로세로비 < 3, 각지고, 그룹화되는 특성을 지닙니다. 또는
    - 구상 개재물: 일반적으로 변형이 불가능하고, 가로세로비 ≤ 3, 각지거나 원형이며, 분리되는 특성을 지닙니다.
  • 검은색/어두운 회색 = 규산염 개재물
    - 일반적으로 변형성이 매우 높고, 가로세로비 > 3, 끝이 뾰족하며, 분리되거나 그룹화되는 특성을 지닙니다.

2. 강철 품질 검사에 대한 새로운 EU 표준의 목적은 무엇인가요?

고품질 제품을 보장하기 위해서는 강철 개재물을 평가할 때 특수 산업 표준을 준수해야 합니다. 널리 사용되는 가장 일반적인 표준으로는 ASTM E45, ISO 4967, DIN 50602(이 표준은 공식적으로 철회됨)와 새롭게 시행된 EN 10247이 있습니다. 

EN 10247 표준의 장점

  • 자동 이미지 분석에 더 수월하게 구현 가능
  • 개재물 분류 시 수동 평가에서도 포괄적인 정의 제공

EN 10247 표준의 단점

  • 다른 표준을 통해 얻은 결과와 대조하기 어려움
  • 개재물 평가의 물리적 의미를 해석할 시 논쟁의 여지가 있음

3. 품질 검사를 위한 강철 샘플을 올바르게 준비하는 방법

샘플 준비는 결과의 품질에 큰 영향을 미칩니다. 특히 자동 개재물 평가 솔루션에서는 더욱 중요합니다. 샘플 준비 중에 폴리싱을 하면 결함이 생길 수 있습니다. 최상의 순도 높은 샘플을 준비하기 위해서는 다음 단계를 따르는 것을 권장합니다.

  • 보풀이 없는 천에 1μm 다이아몬드 페이스트를 묻혀 최종 폴리싱
  • 무수 현탁액 및 비수성(예: 알코올 기반) 윤활유 사용
  • 산화 현탁액(콜로이드 실리카 또는 알루미나)을 부드러운 강철과 함께 사용하여 스크래치 제거
  • 초음파 세척은 개재물 크기를 왜곡할 수 있으므로 권장하지 않음
  • 준비 중에 문제가 발생할 경우 ASTM E768 규정을 따름

4. 정확하고 신뢰할 수 있는 품질 검사 결과를 보장하는 방법

라이카에는 다양한 시스템이 있어 재현 가능하고 정밀한 강철 품질 검사가 가능합니다. 각 시스템은 여러 요구 사항을 충족합니다.  라이카마이크로시스템즈(Leica Microsystems)는 LAS Steel Expert 자동 및 수동 솔루션과 LAS 레티클(reticule) 솔루션을 제공합니다. 유연성이 매우 뛰어나고, 감독자 및 일반 사용자 작동 모드를 제공하며, 모든 유형의 개재물 평가 표준에 사용할 수 있다는 공통점이 있습니다. 

LAS Steel Expert 2.0 - 자동

  • 완전한 자동 분석
  • 다양한 표준을 준수하는 비편향적이고 자동화된 평가 방법
  • 사용자 개입 없이 전체 샘플에 대해 재현 가능한 분석 가능

LAS Steel Expert 2.0 - 수동  

  • 대표적인 필드 수 분석
  • worst field 또는 worst inclusion 방법 사용
  • 3단계만에 결과 산출 가능 

LAS Reticule - 레벨 2

  • 수동 현미경
  • 전자 모니터 디스플레이를 통한 빠른 관찰
  • ASTM, EN, ISO 표준용 레티클

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