불순물 원소의 역할
황과 인은 주로 원료에서 나오는 철강 제조의 잔류 원소입니다. 파이프라인 강철에서는 유해한 것으로 간주되며 제품 사양에 따라 제한됩니다. API 5L 등급 B의 제한은 특히 까다로운 파이프라인 서비스에서 파이프 본체와 용접의 기계적 성능을 보호하기 위해 존재합니다.
유황이 제한되는 이유
황은 결정립계에 황화철을 형성하는데, 이는 저온에서 녹아 열간단성(hot shortness)이라는 결함을 유발합니다. 열간 압연 및 용접 중에 액체 황화물은 결정립 경계를 약화시키고 균열을 생성합니다. 황은 또한 연성 및 충격 인성을 감소시키고 균열 발생 지점 역할을 하는 길다란 황화물 개재물을 생성합니다. 현대 제강에서는 탈황을 통해 황을 제어하고 0.005% 미만 수준을 달성할 수 있습니다.
인이 제한되는 이유
인은 페라이트에 용해되어 강화되지만, 쉽게 확산되지 않기 때문에 심한 편석을 일으키기도 한다. 인 함량이 높으면 결정립계 취성을 촉진하고 연성에서 취성 전이 온도를 높입니다. 이는 파괴 전파에 저항해야 하는 파이프라인에 위험합니다. 인은 또한 구속된 접합부의 응고 균열을 촉진하여 용접성을 감소시킵니다.
API 5L 등급 B의 제한 사항
PSL1 등급 B의 경우 최대 인 함량은 일반적으로 0.030%이고 최대 황 함량은 일반적으로 0.030%입니다. PSL2의 경우 필수 충격 테스트와 해당 수준의 더 엄격한 인성 요구 사항을 지원하기 위해 한계가 약 0.025% 인과 0.015% 황으로 강화되었습니다. 더 낮은 수준은 종종 신맛이 나는 서비스에 동의합니다.
용접성에 미치는 영향
황과 인 함량이 낮으면 용접 금속과 열 영향부의 고온 균열 및 수소 유발 균열에 대한 저항성이 향상됩니다. 개재물 함량이 낮은 깨끗한 강철은 더 나은 인성을 지닌 건전한 용접을 생성합니다. 이는 다양한 조건에서 수행되는 필드 거스 용접에 필수적입니다.
자주 묻는 질문
열성단백이란 무엇인가요?열간 단축은 열간 가공이나 용접 시 결정입계의 저융점 황화철이 강재를 찢어지게 하여 발생하는 균열입니다.
인은 항상 강철을 약화시키나요?인은 페라이트를 강화하지만 동시에 부서지기 때문에 인성에 대한 인의 해로운 영향은 구조용 강철의 강도 증가보다 더 큽니다.
강철에서 유황을 완전히 제거할 수 있나요?현대의 탈황은 황을 매우 낮은 수준으로 줄일 수 있지만, 전체를 제거하는 것은 실용적이지 않습니다. 표준 한계는 유해한 한계치보다 훨씬 낮게 설정됩니다.
가스 파이프라인에 인성이 중요한 이유는 무엇입니까?가스 라인은 진행 중인 균열을 막아야 합니다. 불순물이 적은 고인성 강철은 전파되는 균열의 에너지를 흡수하여 균열이 멀리 이동하기 전에 이를 막습니다.
사워 서비스 파이프의 한계가 다릅니까?예, 신맛 서비스 사양에는 황 및 경도 제한이 더욱 엄격하게 추가되며 수소 유발 균열에 대한 저항성 테스트가 필요합니다.
