FERRITE NUMBER

페라이트 번호는 강철 또는 금속 합금에 존재하는 페라이트의 양을 정량화하기 위해 야금에서 일반적으로 사용되는 용어입니다.  재료의 미세 구조에서 페라이트의 부피 분율 또는 백분율을 측정한 것입니다.

강철 샘플에서 페라이트 번호를 결정하는 몇 가지 방법이 있습니다.  다음은 일반적으로 사용되는 두 가지 기술입니다.

1. 자기 유도 방법: 이 방법은 재료의 자기 응답을 측정하기 위해 페라이트 미터와 같은 자기 유도 기기를 사용합니다.  기기는 시료에 자기장을 가하고 그에 따른 자기 유도를 측정합니다.  페라이트 수는 측정된 자기 유도를 기반으로 계산됩니다.

2. 금속학적 방법: 이 방법은 강철 또는 금속 합금의 광택 및 에칭 샘플 준비를 포함합니다.  그런 다음 샘플을 현미경으로 검사하고 페라이트 상을 시각적으로 식별하고 이미지 분석 소프트웨어 또는 수동 계수 방법을 사용하여 정량화합니다.  페라이트 수는 전체 미세 구조 영역과 관련하여 페라이트 상 영역의 백분율로 계산됩니다.

페라이트 번호와 관련하여 강철 또는 금속 합금의 결정을 위한 지침을 제공하는 여러 표준 및 사양이 있습니다.  다음은 일반적으로 참조되는 몇 가지 표준입니다.

1. ASTM E562: "체계적인 수동 포인트 카운트에 의한 부피 분율 결정을 위한 표준 테스트 방법"이라는 제목의 이 표준은 체계적인 수동 포인트 카운트 방법을 사용하여 금속 성분의 부피 분율을 결정하기 위한 지침을 제공합니다.  여기에는 강철의 페라이트 수를 추정하는 절차가 포함됩니다.

 

ASTM E562에서 페라이트 수는 체계적인 수동 포인트 카운트 방법을 사용하여 결정됩니다. 절차에 대한 일반적인 개요는 다음과 같습니다.

샘플 준비: 표준의 사양 및 요구 사항에 따라 강철 또는 금속 합금의 대표 샘플을 준비합니다. 여기에는 일반적으로 검사에 적합한 표면을 얻기 위해 샘플을 절단, 장착, 연삭 및 연마하는 작업이 포함됩니다.
미세 구조 검사: 연마된 샘플을 적절한 배율로 현미경으로 검사합니다. 표준은 100x에서 500x의 배율을 권장하지만 정확한 배율은 특정 요구 사항에 따라 다를 수 있습니다.
포인트 카운팅: 체계적인 수동 포인트 카운트를 수행하여 페라이트의 부피 분율을 결정합니다. 여기에는 미세 구조 위에 그리드 또는 레티클을 배치하고 페라이트 상에 떨어지는 지점의 수를 세는 작업이 포함됩니다. 포인트는 현미경에서 직접 계산하거나 이미지를 캡처하고 이미지 분석 소프트웨어를 사용하여 계산할 수 있습니다.
페라이트 수 계산: 포인트 카운트가 완료되면 다음 공식을 사용하여 페라이트 수를 계산합니다.
페라이트 수 = (페라이트 상의 포인트 수) / (계산된 총 포인트 수)
반복 및 평균: 정확도를 높이려면 샘플의 다른 위치에서 포인트 계산 프로세스를 반복하고 각 카운트에 대한 페라이트 수를 계산합니다. 마지막으로 이러한 여러 카운트에서 평균 페라이트 수를 계산합니다.
표준에 언급된 추가 지침이나 요구 사항을 포함하여 ASTM E562에 설명된 특정 지침을 따르는 것이 필수적입니다. 이 표준은 정확한 페라이트 수 결정을 위한 샘플링 절차, 포인트 카운팅 방법론 및 통계적 고려 사항에 대한 자세한 내용을 제공합니다.

2. ISO 8249: "강철-미세 구조 결정-이미지 분석을 사용한 방법"이라는 제목의 이 국제 표준은 이미지 분석을 사용하여 강철의 미세 구조를 결정하는 절차를 설명합니다.  여기에는 강철 샘플의 페라이트 함량을 정량화하기 위한 지침이 포함되어 있습니다.

 

ISO 8249는 페라이트 함량의 정량화를 포함하여 이미지 분석을 사용하여 강철의 미세 구조를 결정하기 위한 지침을 제공합니다. 다음은 ISO 8249에 따라 페라이트 번호를 결정하는 절차에 대한 일반적인 개요입니다.

샘플 준비: 표준에 지정된 지침 및 요구 사항에 따라 강철 또는 금속 합금의 대표 샘플을 준비합니다. 여기에는 일반적으로 검사에 적합한 표면을 얻기 위해 샘플을 절단, 장착, 연삭 및 연마하는 작업이 포함됩니다.

미세 구조 검사: 디지털 이미징 시스템이 장착된 현미경으로 연마된 샘플을 검사합니다. 미세 구조의 고해상도 이미지를 캡처하여 표준 권장 사항에 따라 이미징 시스템의 적절한 교정을 보장합니다.

이미지 분석: 적합한 이미지 분석 소프트웨어를 사용하여 캡처된 이미지를 분석합니다. 소프트웨어는 페라이트 및 기타 상을 포함하여 다양한 미세 구조 구성 요소를 구별하고 정량화할 수 있는 기능이 있어야 합니다.

Thresholding and Segmentation: 적절한 Thresholding 기술을 적용하여 미세 구조의 나머지 부분에서 페라이트 위상을 분할합니다. 여기에는 페라이트 영역을 다른 위상과 정확하게 구별하기 위한 강도 또는 색상 임계값 설정이 포함됩니다.

페라이트 정량화: 페라이트 영역이 분할되면 소프트웨어는 미세 구조에서 페라이트가 차지하는 면적 또는 부피 분율을 정량화할 수 있습니다. 페라이트 번호는 일반적으로 페라이트 면적 또는 부피 분율의 백분율로 표시됩니다.

통계 분석: 대표적인 결과를 보장하기 위해 샘플의 서로 다른 영역에서 여러 이미지에 대한 분석을 수행하는 것이 좋습니다. 이는 미세 구조의 모든 변화를 설명하는 데 도움이 되며 페라이트 함량을 보다 정확하게 추정할 수 있습니다.

3. NACE MR0175/ISO 15156: "석유 및 가스 생산에서 H2S 함유 환경에서 사용하기 위한 재료"라고도 하는 이 표준은 오일 및 가스 생산에서 황화수소(H2S)가 포함된 환경에서 사용할 재료를 선택하기 위한 지침을 제공합니다.  .  여기에는 특정 등급의 스테인리스 강의 페라이트 함량에 대한 요구 사항이 포함됩니다.

NACE MR0175/ISO 15156은 석유 및 가스 생산에서 황화수소(H2S)가 포함된 환경에서 사용할 재료를 선택하기 위한 지침을 제공하는 표준입니다. 이 표준은 페라이트 번호를 결정하는 방법을 직접 제공하지 않지만 특정 등급의 스테인리스강에서 페라이트 함량에 대한 제한 및 요구 사항을 지정합니다.

NACE MR0175/ISO 15156에서 페라이트 함량은 일반적으로 특정 페라이트 번호로 정량화되기보다는 지정된 범위 내에서 제어됩니다. 이 표준은 최대 허용 페라이트 함량을 미세 구조의 백분율 또는 비율로 설명합니다.

NACE MR0175/ISO 15156을 준수하기 위해 다음과 같은 다양한 방법을 사용하여 스테인리스 스틸 소재의 페라이트 함량을 결정할 수 있습니다.

자기 유도 방법: 이 방법은 페라이트 미터와 같은 자기 유도 기기를 사용하여 재료의 자기 응답을 측정합니다. 기기는 측정된 자기 유도를 기반으로 페라이트 함량의 상대적 표시를 제공합니다.

금속 조직 검사: 금속 조직 분석에는 스테인리스 강 재료의 광택 및 에칭 샘플 준비가 포함됩니다. 샘플을 현미경으로 검사하고 페라이트 상을 시각적으로 식별하고 이미지 분석 소프트웨어 또는 수동 계수 방법을 사용하여 정량화합니다. 페라이트 함량은 페라이트가 차지하는 미세 구조 영역의 백분율로 결정됩니다.

특정 페라이트 함량 요구 사항 및 테스트 방법은 NACE MR0175/ISO 15156에 지정된 특정 재료 등급 및 적용 조건에 따라 달라질 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 요구 사항을 준수하여 정확한 페라이트 함량 결정을 보장하기 위해 표준 자체 및 관련 지침 또는 업계 관행을 참조하는 것이 좋습니다.

4. WRC(용접 연구 위원회) 구성 다이어그램 분석은 오스테나이트 스테인리스강 용접부의 페라이트 함량을 추정하는 데 사용되는 방법입니다. 페라이트 번호는 페라이트 함량을 합금 조성 및 용접 중 냉각 속도와 관련시키는 WRC 다이어그램을 기반으로 결정됩니다. 다음은 WRC 구성 다이어그램 분석을 사용하여 페라이트 번호를 결정하는 절차에 대한 개요입니다.

1. 합금 조성 구하기: 특히 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 등과 같은 원소의 비율에 중점을 두고 스테인리스강 합금의 화학 조성을 결정합니다. 이 정보는 WRC 다이어그램에서 합금 구성을 찾는 데 필요합니다.

2. 냉각 속도 결정: 용접 중 발생하는 냉각 속도 또는 용접물의 열 이력을 평가합니다. 이는 용접 중에 사용되는 열 입력 및 냉각 방법과 같은 용접 매개변수를 기반으로 추정할 수 있습니다.

3. WRC 다이어그램에서 구성 및 냉각 속도 찾기: 냉각 속도를 고려하여 WRC 구성 다이어그램에서 합금 구성(주요 원소의 중량 백분율로 표시)을 플로팅합니다. WRC 다이어그램은 일반적으로 WRC-1992 또는 WRC-2015 간행물에서 사용할 수 있습니다.

4. 페라이트 번호 결정: 구성 및 냉각 속도가 WRC 다이어그램에 있으면 페라이트 번호를 다이어그램에서 읽거나 추정할 수 있습니다. 페라이트 번호는 일반적으로 백분율 또는 분수로 표시되며 용접에서 페라이트의 부피 분율을 나타냅니다.

WRC 구성 다이어그램 분석은 추정 방법이며 WRC 다이어그램에서 제공하는 가정 및 상관 관계에 의존한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 이 방법을 사용한 페라이트 함량 추정의 정확도는 특정 합금 조성, 용접 조건 및 기타 요인에 따라 달라질 수 있습니다.