단조제품의 결함 및 검사법

단조 중에 나타나는 표면 결함 외에도 금형 내에서 소재 유동의 부적절로 인해 다른 종류의 결함이 생길 수 있다. 웨브에서의 재료가 과다하면 단조 중에 좌굴이 생겨 겹침으로 남게 된다. 이러한 결함을 피하려면 웨브가 보다 두꺼워야 한다.

그러나 반대로 웨브 부분이 너무 두꺼우면, 금형 공동부가 미리 채워져서 금형이 밀폐됨에 따라 내부의 재료가 채워진 영역을 지나서 유동하여 단조품 내부의 결함이 될 수 있다. 금형 공동부의 반경은 이러한 결함의 생성에 매우 중요한 영향을 끼친다. 또한, 금형 공동부 내에서의 불균일한 변형, 단조 공정 중 소재의 온도 분포, 상변환에 의한 미세 조직의 변화 등으로도 내부 결함이 발생할 수 있다.

단조 결함은 제품 사용 시에 피로 파괴를 야기하거나 부식 및 마모와 같은 문제로 이어진다. 일반적으로 단조품을 사용하기 전에 제품의 검사를 실시하고, 특히 중요한 부분에 사용될 때는 필수적으로 검사를 하여야 한다. 단조품의 결함은 육안으로 판단할 수 있을 정도의 큰 표면 결함이 아니면 내부의 결함은 쉽게 찾아내기가 힘들다. 따라서 단조 후에는 여러 가지 검사법을 이용하여 단조품을 검사한다.

검사법 종류

1. 표면검사 : 단조품의 표면에 생긴 균열, 주름, 재료의 겹침, 연소 조직, 지나친 스케일과 족 등은 육안으로 검사한다.
2. 절단검사 : 단조품의 절단하여 내부에 발생한 결함을 검사한다.
3. 부식검사 : 강재 단조품의 결함 검사법으로 널리 쓰이는 방법이다. 가열한 산 용액에 검사할 시험편을 적당한 시간 동안 담가서 주름, 겹침과 같은 표면 결함이나, 잘라진 단조품의 단면에서 가공균열 현석 등의 결함을 검사한다.
4. 비파괴검사 : 단조품을 자르지 않고도 내부 결함을 검사하는 방법으로 이에는 초음파 탐상 시험, X선 투과 시험, 자기 탐사 시험, 침투 탐상 시험 등이 있다.

[출처: 대원 단조]