안녕하세요! 저는 고정밀 주조 산업의 공급업체로서 온갖 종류의 도전과 기회에 직면해 왔습니다. 우리가 자주 직면하는 중요한 측면 중 하나는 고정밀 주조의 잔류 응력을 측정하는 것입니다. 이제 이 중요한 작업에 사용되는 방법을 살펴보겠습니다.
잔류 응력은 응력의 원래 원인(가공, 열처리 또는 주조 등)이 제거된 후에도 재료에 남아 있는 응력입니다. 이는 고정밀 주조품의 성능과 내구성에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 적절하게 관리하지 않으면 잔류 응력으로 인해 주조 부품의 균열, 뒤틀림 및 피로 수명 감소가 발생할 수 있습니다.
X - 광선 회절(XRD)
잔류 응력을 측정하는 가장 널리 사용되는 방법 중 하나는 X선 회절입니다. 이 기술은 재료가 응력을 받을 때 재료의 원자 격자 간격이 변한다는 원리에 기초합니다. X-선이 샘플에 닿으면 격자의 원자에 의해 회절됩니다. 회절 패턴을 분석함으로써 격자 간격을 결정하고 잔류 응력을 계산할 수 있습니다.
XRD는 비파괴적이며 이는 큰 장점입니다. 표면 및 표면 근처 잔류 응력을 모두 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 고정밀 주조의 경우 테스트 과정에서 부품이 손상되는 것을 원하지 않기 때문에 이는 매우 유용합니다. 예를 들어, 우리가 제품을 생산할 때컨테이너 크레인 호이스트 리미트 연결 블록, XRD는 잔류 응력 수준이 허용 가능한 한도 내에 있는지 확인하여 블록이 안정적으로 기능을 수행할 수 있도록 도와줍니다.
그러나 XRD에도 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 정확한 측정을 위해서는 상대적으로 평평하고 매끄러운 표면이 필요합니다. 그리고 장비는 상당히 비쌀 수 있으며 숙련된 작업자가 필요합니다.
초음파 방식
초음파 방법은 잔류 응력을 측정하는 또 다른 방법입니다. 이는 물질의 초음파 속도 변화를 측정하여 작동합니다. 재료에 응력이 가해지면 초음파 속도가 변합니다. 응력을 받은 상태와 응력을 받지 않은 상태의 파동 속도를 비교함으로써 잔류 응력을 계산할 수 있습니다.
이 방법은 비파괴적이며 표면 및 내부 응력 측정에 모두 사용할 수 있습니다. 상대적으로 빠르고 넓은 영역을 커버할 수 있습니다. 예를 들어, 우리가 제품을 생산할 때철강 정밀 주조 부품, 초음파 방법은 부품 전체의 잔류 응력 분포를 신속하게 평가할 수 있습니다.
그러나 초음파 방식은 재료의 미세 구조에 민감합니다. 다양한 미세 구조가 파동 속도에 영향을 미쳐 측정 오류가 발생할 수 있습니다.
홀 - 드릴링 방법
구멍 드릴링 방법은 반파괴적인 기술입니다. 여기에는 재료에 작은 구멍을 뚫고 구멍 주변의 잔류 응력 완화를 측정하는 작업이 포함됩니다. 스트레인 게이지는 일반적으로 스트레인 변화를 측정하기 위해 구멍 근처 표면에 부착됩니다.
이 방법은 비교적 간단하고 비용 효율적입니다. 이는 구멍 주변 국부적 영역의 잔류 응력을 정확하게 측정할 수 있습니다. 예를 들어, 우리가 다음을 다룰 때물 유리 주조 배기 시스템 브래킷, 홀 드릴링 방법은 응력 집중 영역을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.
그러나 반파괴 방식이므로 손상이 허용되지 않는 부분에는 사용할 수 없습니다. 그리고 측정의 정확성은 구멍 뚫기의 품질과 스트레인 게이지의 올바른 설치에 따라 달라집니다.
중성자 회절
중성자 회절은 재료 내부의 잔류 응력을 측정하는 강력한 기술입니다. 중성자는 재료 깊숙이 침투하여 주조물 내부의 응력 분포를 측정할 수 있습니다.
이 방법은 매우 정확한 결과를 제공하며 3차원 응력 상태를 측정할 수 있습니다. 그러나 이를 위해서는 원자로나 파쇄 중성자 소스와 같은 중성자 소스가 필요하며 가격이 비싸고 쉽게 접근할 수 없습니다.
와전류 방식
와전류 방식은 교류 자기장이 전도성 물질에 가해지면 와전류가 유도되는 원리를 기반으로 합니다. 잔류 응력의 존재는 재료의 전기 전도도에 영향을 미칠 수 있으며, 이는 다시 와전류 분포에 영향을 줍니다. 와전류의 변화를 측정함으로써 잔류 응력을 추정할 수 있습니다.
이 방법은 빠르며 온라인 검사에 사용할 수 있습니다. 표면 및 표면 근처 잔류 응력을 감지하는 데 적합합니다. 그러나 이는 주로 전도성 물질에 적용 가능하며 표면 상태에 민감합니다.
어떤 방법을 선택해야 합니까?
잔류 응력 측정 방법의 선택은 여러 요인에 따라 달라집니다. 부품을 비파괴적으로 테스트해야 하는 경우 XRD, 초음파 및 와전류 방법이 좋은 옵션입니다. 내부 응력을 측정해야 하는 경우 중성자 회절이 최선의 선택일 수 있지만 중성자 소스의 가용성에 따라 제한됩니다. 국부적인 응력 측정에는 홀 드릴링 방법을 사용할 수 있지만 부품에 대한 잠재적인 손상을 고려해야 합니다.
고정밀 주조 공급업체로서 당사는 제품 품질을 보장하기 위해 이러한 방법을 조합하여 사용합니다. 우리는 우리의 캐스팅이 다음과 같은지 확인하고 싶습니다.컨테이너 크레인 호이스트 리미트 연결 블록,철강 정밀 주조 부품, 또는물 유리 주조 배기 시스템 브래킷, 최고 수준의 품질과 성능을 충족합니다.
고정밀 주조 시장에 있고 당사 제품과 당사 주조 공정의 잔류 응력 관리에 대해 자세히 알아보고 싶다면 언제든지 당사에 연락하여 조달 논의를 문의하세요. 우리는 귀하의 특정 요구 사항을 충족할 수 있는 방법에 대해 항상 기꺼이 이야기합니다.
참고자료
- 노얀, IC, & 코헨, JB(1987). 잔류 응력: 회절 및 해석을 통한 측정. Springer 과학 및 비즈니스 미디어.
- ASTM E837 - 13a. 구멍에 의한 잔류 응력 결정을 위한 표준 테스트 방법 - 드릴링 변형 - 게이지 방법.
- 셰이저, GS(2009). 홀 - 잔류 응력 측정을 위한 드릴링 방법: 개요. 공학 설계를 위한 변형 분석 저널, 44(5), 355 - 370.