[금속학 12] Q&T 후판을 주문하기 전에 — 경도·인성·두께·가공열을 읽는 법

후판 견적서에 ‘Q&T’라고 써 있다고 해서 강종 비교가 끝나는 것은 아니다. 담금질(Q)과 뜨임(T)을 거쳤다는 정보는 제조공정의 단서일 뿐, 고객의 용접·절곡·기계가공·충격 조건을 충족한다는 자동 보증은 아니다. 가공센터나 유통업체가 먼저 확인해야 할 것은 명칭보다 사용 조건이다.

현장 상담을 위한 핵심 질문을 하나로 바꿔 보자. 이 강재는 고객이 실제로 만들 부품의 두께와 작업열을 견디도록 설계·검증됐는가? 이 질문에 답하려면 열처리와 물성, 규격, 후가공을 함께 읽어야 한다.

1. Q와 T를 두 개의 공정으로 이해한다

담금질은 강을 오스테나이트화한 뒤 냉각속도를 관리해 강종에 맞는 경화조직을 만드는 공정이다. 뜨임은 담금질 뒤 다시 가열해 조직을 조정하고, 과도한 취성을 줄이면서 필요한 강도와 인성을 확보하는 공정이다. 강종에 따라 담금질만 또는 담금질·뜨임 상태로 공급될 수 있으므로 ‘모든 내마모 후판은 Q&T’라고 쓰지 않는다.

냉연강판의 소둔은 가공경화된 조직을 연하게 하거나 재결정을 유도하는 목적이 중심이다. 반면 Q&T의 뜨임은 담금질 뒤의 조직을 조정하는 단계다. ‘가열해서 부드럽게 한다’라는 한 문장으로 두 공정을 같게 설명하면 고객이 용도와 재질을 혼동한다.

2. 표면 경도보다 제품 두께를 먼저 말한다

후판 표면과 내부의 냉각속도는 같지 않다. 경화능이 충분하지 않거나 단면이 두꺼우면 표면의 경도 시험값만으로 내부 성능을 판단하기 어렵다. 주문서에는 요구 두께 범위와 시험·보증 위치, 전체 두께의 적용 조건이 중요하다.

고객 질문	추가로 확인할 자료	주의할 해석
이 제품은 얼마나 단단한가	HBW/HV/HRC 시험법, 보증범위와 측정 부위	경도는 충격인성과 동일하지 않다
50mm와 20mm에서 성능이 같은가	두께별 제조사 사양, 시험 위치·대표두께	얇은 시험편 수치를 두꺼운 제품으로 일반화 금지
용접해도 강도가 유지되는가	WPS/PQR, 예열·입열·용접재료, HAZ 평가	모재 성적서만으로 용접부 보증 불가
절단 후 균열이 우려되는가	절단법, 절단부 경도, 냉각·후처리 지침	열절단은 새로운 HAZ를 만든다
기존 강종으로 대체 가능한가	도면, 규격, 고객 승인, 물성·가공 시험	동일 항복강도는 동등성의 충분조건이 아니다

3. 경도·강도·인성은 별도의 계약 언어다

경도는 압입에 대한 저항이고, 항복강도는 소성변형이 시작되는 하중 기준이며, 인성은 균열이나 충격에 저항하는 재료의 특성과 관련된다. 샤르피 충격값은 시험온도·시험편·방향 조건에 따라 해석해야 한다. 서로 변환표를 이용한 참고 비교가 가능하더라도 계약상 보증 시험을 대신할 수 없다.

특정 자료를 숫자와 함께 제시한다면 범위를 밝혀야 한다. 예를 들어 SSAB Hardox 400의 공식 안내에는 후판 경도 370~430 HBW가 제시된다. 이 값은 그 제품의 시험·보증 조건에 연결된 것이며 Q&T 제품 전체의 기준이 아니다. 해당 제품의 인장강도와 충격값도 같은 원리로 ‘보증값·전형값·참고값’을 나눠 읽는다.

4. 밀시트(MTC)에서 ‘맞다’와 ‘확인되지 않았다’를 분리한다

실무에서 자주 생기는 문제는 성적서에 없는 항목까지 있는 것처럼 해석하는 것이다. MTC에 나타난 강종과 Heat No., 화학성분, 인장시험값, 경도, 충격시험조건을 각각 확인한다. 고객이 요구하는 저온 충격이나 추가 굽힘 성능이 성적서에 없으면 ‘적합’으로 처리하지 말고 별도 시험성적서 또는 제조사 보증을 요청한다.

또한 Heat No.와 열처리 Lot는 상황에 따라 일치하지 않는다. 동일 용강에서 생산했더라도 열처리 배치나 두께가 다르면 기계적 성질의 시험 대표성이 달라질 수 있다. 시험편을 어디서 떼었는지, 어느 규격으로 검사했는지도 발주 조건에 명기하는 편이 안전하다.

5. 가공센터의 작업열도 ‘열처리 이력’에 들어간다

레이저·플라즈마·가스절단이나 용접은 표면 또는 용접부 인근에 열영향부를 만든다. Q&T재의 일부 구간은 재경화되거나 연화될 수 있으므로 절단부 균열이나 가공 후 변형을 두고 원소재 탓인지 가공조건 탓인지 단정해서는 안 된다.

SSAB의 열절단 기술설명은 재담금질 구역과 뜨임 영향을 받은 구역을 구분한다. Australian Welding Institute는 Q&T재 용접에 수소관리·예열 및 용접 입열량을 신중하게 관리하도록 설명한다. 따라서 고객이 용접 예정이라면 먼저 제조사 권장조건과 승인된 용접절차를 요청해야 한다.

6. 가상 상담: ‘가공하니 균열이 생겼다’는 전화를 받았다면

아래는 실무 판단을 설명하기 위한 가상 사례다. 장비 부품업체가 특정 고강도 후판을 공급받아 열절단과 필릿 용접을 한 뒤 균열을 발견했다. 공급사 영업담당자가 즉시 교환을 약속하거나 고객의 가공 잘못이라고 단정하면 원인 확인이 더 어려워진다.

우선 원판의 Heat No.와 열처리 Lot, 도면과 실제 두께, 균열 발생위치·시점·사진, 절단면과 용접부의 상태를 기록한다. 이후 사용한 절단가스·예열 조건, 용접재료와 입열량, 시공 후 냉각 방법, 비파괴검사 결과를 모아 공급사 품질팀과 원인분석 순서를 합의한다. 필요하면 파면·경도 분포·미세조직을 확인한다. 밀시트의 합격과 가공 후 성능은 관련이 있지만 같은 증거가 아니다.

7. 견적서에는 단가 이외의 다섯 줄이 필요하다

주문·견적 필드	기록 예시(항목만)	왜 필요한가
용도·하중	내마모/구조/충격/피로, 사용온도	우선 물성을 정한다
제품·치수	정확 강종, 두께, 폭, 길이, 납품상태	두께·공급상태 대체 위험 관리
보증 물성	강도, 경도, 충격온도와 시험법	검사 기준과 수락 기준을 합의
제조·검사자료	Heat No., Lot, MTC, 추가시험	문제 발생시 추적 가능
후가공·승인	절단/절곡/용접, 승인 주체, 조건	수요가 공정에서 성능 변화 관리

열처리 비용, 합금원소, 검사 범위, 대체 강종 승인, 가공 실패에 따른 재작업비는 구매가격 이외의 비용이다. 같은 단가 비교표를 만들더라도 납품 후 현장 위험을 확인하지 못하면 저렴한 소재가 반드시 낮은 총원가로 이어지지 않는다.

현장 결론

‘Q&T인지’를 묻는 데 그치지 말고 ‘어떤 두께와 조건에서 무엇을 보증하는지’를 물어야 한다. 좋은 기술영업은 더 강한 강판을 무조건 권하는 것이 아니라 고객이 실제 생산할 부품에서 지켜야 할 성질을 계약서와 작업절차에 함께 남기는 일이다.

자료 출처

ASM International 열처리 안내 · SSAB Hardox 400 제품사양 · SSAB 열절단 기술자료 · Australian Welding Institute Q&T 용접자료. 규격과 제조사 자료의 실제 개정판·적용 제품은 발주 시 재확인해야 한다.

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