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[철강인의 금속학 09] 열연 코일을 바꿔 쓰기 전에 확인할 7가지 — 압연·냉각·권취 조건과 가공성

같은 강종과 두께의 열연 코일을 다른 공급사 제품으로 바꾸려 한다면 밀시트 수치가 비슷하다는 이유만으로 즉시 대체 승인하지 않는 편이 안전하다. 강재의 실제 가공성은 화학성분뿐 아니라 압연·냉각·권취 이력과 고객 설비 조건에도 영향을 받는다. 열연은 두께를 줄이는 동시에 조직을 만드는 공정이다 가열된 강재가 압연기에 들어가면 내부 오스테나이트 조직이 변형된다. 마무리 압연의 온도와 압하량은 재결정 거동에 영향을 주고, 그 뒤 냉각에서는 페라이트·펄라이트·베이나이트 등 조직이 형성된다. 이 전체 과정이 강도와 연신율·성형성의 조합을 좌우할 수 있다. 다만 낮은 압연온도가 모든 강종에서 좋은 것은 아니다. 제조사·강종별로 관리하는 최적 공정창이 다르다. 기술 근거: TWI 교체 전에 확인할 일곱 가지 질문 점검 항목 현장 질문 실무 대응 ① 규격·강종 제품 규격과 시험조건이 정확히 같은가 명목상 동급재만으로 대체 승인하지 않는다 ② Heat·코일번호 납품 로트의 추적이 가능한가 문제 발생 시 범위를 구분한다 ③ 압연온도 제조사가 관리편차를 확인할 수 있는가 밀시트만으로 온도를 역추정하지 않는다 ④ 냉각·권취 조직·물성의 위치별 편차는 없는가 필요한 경우 제조이력 검토를 의뢰한다 ⑤ 기계적 특성 항복·인장·연신율과 시험방향이 같은가 시험 방법을 맞춰 비교한다 ⑥ 가공 시험 절곡·타발·에지 확장 성능이 재현되는가 양산 조건에서 승인 시험을 한다 ⑦ 계약 조건 최초 납품의 검수·클레임 기준이 정해졌는가 로트 추적과 품질 협의 절차를 정한다 성적서는 합격인데 가공불량이 발생했다면 소재 측에서는 Heat No.와 코일번호, 제품 성적서, 코일 위치를 확보한다. 가공 측에서는 절단 방향, 금형의 마모 상태, 펀치·다이 간극, 윤활과 가공속도를 기록한다. 동일한 위치·방향의 시험편과 동일한 설비 조건으로 비교해야 소재 자체의 차이와 공정 차이를 구분할 수 있다. 실제 원인을 확정하기 전에는 ‘A사는 압연온도가 높아서 불량’처럼 단정하지 않는다. IS...

[철강인의 금속학 07] 조직을 알면 가공성이 보인다 — 페라이트·펄라이트·마르텐사이트 현장 읽기

고객이 “이번 코일은 전보다 잘 깨진다”고 말하면 무엇부터 볼까. 밀시트의 C, Mn, 항복강도, 인장강도를 확인하는 것은 기본이다. 그런데 모두 규격 안에 들어와도 가공결과가 다르면 그다음은 강재의 조직 을 생각해야 한다. 페라이트·펄라이트·마르텐사이트는 연구실에서만 쓰는 용어가 아니라 공급사 변경, 절곡 불량, 용접 경화, 고장력강 대체 판단에 직접 연결되는 실무 언어다. 세 조직을 한 문장으로 구분해 두자 페라이트 는 비교적 연하고 연성이 좋은 바탕조직, 펄라이트 는 페라이트와 시멘타이트가 층상으로 묶여 강도와 경도를 높이는 조직, 마르텐사이트 는 오스테나이트를 빠르게 냉각할 때 생기는 매우 강하고 단단한 조직으로 기억하면 출발하기 쉽다. 다만 실제 재질은 이 세 단어만으로 결정되지 않는다. 조직의 양과 크기, 분포, 결정립, 탄소량, 템퍼링 여부가 함께 작용한다. 조직 현장식 해석 영업·가공 체크 페라이트 연질 바탕, 성형 여유를 만드는 역할 결정립 크기와 연성, 다른 경한 상과의 조합 펄라이트 강도·경도를 보태는 층상조직 분율과 밴딩, 절삭·절곡 시 국부 거동 마르텐사이트 급랭으로 얻는 초고강도·고경도 조직 국부 취성, 절곡 반경, 용접 HAZ, 템퍼링 밀시트 숫자가 같아도 느낌이 다른 이유 밀시트는 제품이 규격 창 안에 있는지를 보여준다. 그러나 고객의 금형은 평균값을 가공하는 것이 아니라 실제 소재의 국부 조직을 변형시킨다. 열간압연 종료온도, 냉각속도, 권취온도, 두께, 세부 성분이 달라지면 페라이트와 펄라이트의 비율·크기·분포가 바뀔 수 있다. 고장력강에서는 마르텐사이트나 베이나이트 같은 경한 상의 양과 배치까지 중요해진다. 그래서 “항복강도 350MPa대니까 비슷하겠지” 같은 판단은 위험하다. 전체 인장시험 결과가 비슷해도 펀칭 가장자리나 작은 R 절곡부처럼 변형이 집중되는 곳에서는 국부 경도와 조직 차이가 드러날 수 있다. 공급사 변경 때는 ‘동급재’ 다음 질문이 필요하다 구매팀이 기존 A사 소재를 B사 소재로 바꾸려 ...