화학 성분 분석표 (=성분 분석표, 소재 성적서, 재질 증명서)
제품의 각 성분에 따른 함량 내용을 작성합니다. 제품명과 도면번호 수량 및 Charge No차지번호(Heat No 히트번호, Lot No.로트번호)와 함께 고객 요구사항 또는 규격 사항(Spec -ex: ASTM, JIS , etc)과 함께 각 성분의 함량 내용을 포함합니다.
① Ch No.(Heat No.) : 차지(히트) 번호
차지넘버 (히트넘버)란 용탕(쇳물Molten Metal)을 만드는 래들(Ladle)의 기준 번호입니다. 주조가 완료 될때까지의 단위로 사용합니다. 열처리 전까지 성적서에서 증명하는 성분이나 기계적 성질 내용에는 변화가 생기지 않기 떄문에 같은 성분군과 주입날짜등의 약자로 표시합니다.
*용해로(Furnace) : 금속이나 재료를 가열하여 녹이는 설비
*래들(Ladle) : 가열한 용탕(쇳물)을 주입하기위해 운반하는 용기
예를 들어 A 제품과 B 제품이 같은 차지(래들)에서 나왔다면 같은 재질의 제품임을 확인 할 수 있습니다. 차지넘버는 간단하게 순번으로 기록 할 수도 있고 년도와 날짜의 약자를 조합하여 기록 할 수 있습니다.
ex) C09061 : 2021-A,2022-B,2023-C / MM(월月) 09 / DD(일日) 06 → 2023년 09월 06일 1번째 주입한 래들
② SPEC.(Specification) 규격 및 사양 기준
제품의 어떤 재료(재질)를 사용하였는지를 나타내야합니다. 일반적으로 재질의 규격 코드로 표시합니다. 재질 규격 코드란 표준 품명과 규격을 숫자와 영문으로 조합하여 코드화한 것입니다. 나라별로 사용하는 재질의 규격코드가 다른데 우리나라의 경우 국내규격 KS가 있고 주로 미국 (ASME, ASTM)과 일본(JIS), 독일(DIN)규격을 주로 접합니다. 규격코드별로 재질이 다르기 때문에 확인을 잘 하고 유의해야합니다.
국제규격 일본 JIS가 많이 사용되고 KS와 비교했을 때도 일본 JIS가 많은 내용을 포함하기 때문에 일본 JIS G 5101 SC450을 예시로 성분분석표를 작성해 보겠습니다.
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규격집에서 직접 해당 코드를 찾아서 재질규격을 기준을 기재합니다. 규격집이 없다면
"규격코드명 + chemical composition "이라고 구글링 하면 웬만한 규격들의 성분표를 쉽게 찾아볼 수 있습니다.
예시) SC450 chemical composition
재질란에 규격과 규격코드명을 작성하고 화학성분 란에 성분 규격을 적습니다.
SC450의 경우 C 탄소 Max 0.35 이하, P 인 Max 0.040 이하, S 황 Max 0.040 이하로 차지번호와 해당하는 성분 분석 결과를 작성합니다.
주요 원소와 특징을 한번 알아놓으면 성적서 검토하거나 *주강을 이해하는데 큰 도움이 됩니다.
*주강 : 일반 탄소강 및 합금강으로 C탄소 함량 0.1~0.5%의 강철 주물
| 주강 5대 원소 | 특징 | |
| C | Carbon (탄소) | 강도와 경도를 조정, 기계적 성질에 영향을 미침 |
| Si | Silicon (규소) | 강도와 인성을 증가시킴 , 인장, 담금질을 향상시켜 *탈산소제로 쓰임 |
| Mn | Manganese (망간) | 인장강도와 *마모성을 조정, 함량이 |
| P | Phosphorus (인) | 불순물로 0.01%의 극소량 이용, 경도와 강도를 증가시키고 마모성을 조정 |
| S | Sulfur (황) | 불순물로 0.01%의 극소량 이용, 인장강도와 연신율을 낮추고 마모성을 조정 |
*마모성: 자르거나(절삭성) 매끄럽게 가공하는 공정이 쉬운 정도
*탈산소제 (산화방지제) : 산화와 부식을 막는다.
| Ni | Nickel (니켈) | 주철의 흑연화화를 촉진시킴 조직을 조밀 하게 함(조대화 방지) |
| Cr | Chromium (크롬) | *흑연화를 방지함 |
| Mo | Molybdenum (몰리브덴) |
주물의 조직을 균일하게 만들어 강도와 경도를 증가시킴 |
| Cu | Copper (구리) | 인장강도와 탄성증가 |
| V | Vanadium (바나듐) | *오스테나이트 성장 억제 (입자 미세화 , 부식 방지) |
*흑연화: 일정 온도에서 가열(열처리) 할 때 경우 원소가 합쳐 지하고 분해되어 *흑연을 이루는 것, 주강품에 흑연 화가 많이 생기면 용접, 보수 과정에서 크랙, 균열, 찢어짐 등의 결함이 발생한다.
흑연 : 순수한 탄소C 여섯개로 이루어진 모양으로 대표적으로 연필과 샤프심의 재료이다.
*오스테나이트: 합금 원소가 고용화된 조직 (즉, 철 이외의 다른 원소가 서로 합쳐져 고체화된 결정 조직)
③ CE (Carbon Equivqlent) 탄소당량
탄소 당량이란, 탄소 이외에 원소의 영향력을 탄소량으로 환산한 공식으로 Ceq 또는 CE로 나타냅니다. 인장강도와 용접과 관련이 있습니다. 용접부의 기계적 성질이 탄소량 의해서 크게 변화하는데요. 그렇기 때문에 용접 주강품의 경우 C, Si, Mn, P, S 등과 같이 주요 성분과 함량을 표시와 함께 필수적으로 작성해주어야 하는 사안입니다. 또한 탄소당량은 열 영향부의 경화 기준뿐만 아니라 용접 재료, 용접 후 열처리 등을 판단하는 기준으로 사용됩니다. 용접성이 중요하다는 말은 쉽게 말해 구멍이 난 철제품(모재)에 다른 철을 녹여서(용접봉) 메꾸는 작업을 할 때는 두 철의 재질이 완전히 달라서는 안되기 때문에 탄소당량이 중요하다는 것 입니다. 용접하는 부위마다 찢어지거나(크랙) 터지는 것을 방지하기 위해 탄소당량은 제품 분석에 중요한 요소입니다.
일반적으로 탄소당량 0.44% 이상은 예열과 후열이 필요합니다. C 함량 약 0.2~0.23% 의 탄소강에 적용하는 탄소당량식은 다음과 같습니다.
일본 공업 규격에 따르면 JIS G 5102 용접 주강 품은 SCW410, SCW450, SCW480, SCW550, SCW620로 분류 됩니다. 숫자 앞에 SCW에서 W가 Weld 용접의 약자로 이러한 주강군들은 용접성이 중요시 됩니다. 탄소당량이 낮을수록 용접성이 좋은 것이라고 말할 수 있습니다.
성적서 작성시 탄소당량값을 기입할때 성적서파일 엑셀 양식에 탄소당량식 값을 넣어주면 편리하고 실수가 적어집니다.
CE 탄소당량 계산 및 엑셀활용
CE 탄소당량 계산
탄소 당량은 합금원소의 영향을 탄소를 기준으로 환산한 것입니다. 실제 용접 시에 재료 선택이나 열처리를 판단하는 기준으로 성적서에서 유의해서 살펴보아야 하는 값이입니다. 앞서 성적서
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