구상화성을 검증하기 위한 연성 철 주물의 초음파 테스트

Mar 25, 2023

그림 1: 일반적인 연성주철 자동차 주물

그림 2: 주철의 음속 값

그림 3: 초음파 검사 장비 및 개조된 소프트웨어

그림 4: 침지 탱크의 테스트 설정

그림 5: 음속 측정 원리

그림 6: 참조 캐스팅의 에코가 해결되고 게이트 위치가 설정됩니다.

그림 7: 테스트할 주조물의 속도 및 두께 한계가 계산되어 초음파 테스트 설정 대화 상자에 입력됩니다.

그림 8: 참조 주조의 일련 번호, 두께 및 속도가 교정 대화 상자에 입력됩니다.

그림 9: TOF 1은 고정 장치에 주조물 없이 측정됩니다(물만 해당).

그림 9: TOF 1은 고정 장치에 주조물 없이 측정됩니다(물만 해당).

그림 10: TOF 2는 고정 장치의 주물 위치에서 측정됩니다.

그림 10: TOF 2는 고정 장치의 주물 위치에서 측정됩니다.

그림 11: 조정이 성공적으로 완료되면 측정된 값이 표시되고 시스템에 "Calibration OK"가 표시됩니다.

그림 11: 조정이 성공적으로 완료되면 측정된 값이 표시되고 시스템에 "Calibration OK"가 표시됩니다.

그림 12: 작업자가 주물을 수동으로 로드합니다.

그림 13: 픽 앤 플레이스 장치에 의한 주물의 자동 언로드.

그림 14: 추세 차트, 결과 카운터, 측정값 및 테스트 시퀀스 LED를 보여주는 작업자 인터페이스.

그림 15: 4개의 활성 채널을 보여주는 다중 채널 사용자 인터페이스.

그림 16: 적층 테스트 설정을 보여주는 결함 인터페이스.

그림 17: 인터페이스 테스트 설정을 보여주는 결함 인터페이스.

연성철은 매트릭스에 구상 흑연 입자 형태의 탄소가 포함된 철-탄소 주조 재료입니다. 연성 철 매트릭스의 둥근 흑연 단괴는 흑연 플레이크(회주철의 경우)와 비교할 때 응력 집중에 대한 저항력이 더 크므로 균열 생성을 억제합니다.

연성주철로 주조된 안전에 중요한 자동차 부품은 정확한 비율의 구상화율을 포함하는지 확인하기 위해 테스트를 거쳐야 합니다. 왜냐하면 이러한 부품 중 하나가 치명적인 고장을 일으키면 손상, 부상, 심지어 생명 손실까지 초래할 수 있기 때문입니다. 제조업체는 샘플 부품의 올바른 구상화성을 확인하기 위해 파괴적인 테스트 방법인 미세 구조 분석을 일상적으로 사용합니다. 미세 구조 분석은 일반적으로 야금 실험실에서 수행되며 기껏해야 전체 생산량의 작은 샘플만을 나타냅니다.

주조 자동차 부품은 제동 및 조향 시스템과 같이 안전이 중요한 응용 분야에 사용되므로 모든 주조 부품에 대해 구상화를 검증해야 합니다. 미세 구조 분석은 파괴적인 방법이므로 이 방법을 사용하면 테스트된 구성 요소를 사용할 수 없게 됩니다. 결과적으로, 생산 배치의 구성 요소를 100% 테스트할 수 있는 비파괴 테스트 방법이 선호됩니다.

연성 철의 구상화율과 음속 사이의 관계는 잘 알려져 있습니다. 일반적으로, 구상화율이 감소하면 음속도 감소합니다. 연성 철 주물을 생산하는 주조 공장에서는 주물이 필요한 구상화도를 갖도록 음속 허용/거부 제한을 설정합니다.

순철, 구상흑연주철, 회주철 사이에는 음속의 일관된 차이가 있습니다. 일반적으로 순수 원소 철의 속도는 약 0.232인치/마이크로초(in/μs)이고, 결절성 철의 속도는 약 0.222in/μs, 회주철의 속도는 약 0.192in/μs입니다. 특정 용도에 대한 정확한 속도는 합금 조성, 입자 구조 및 기타 공정 변수에 따라 달라집니다.

음속과 구상화 사이의 관계로 인해 비파괴 초음파 검사는 주조 부품의 구상화를 측정하는 데 이상적인 도구입니다. 초음파 시스템은 알려진 구상화도 값을 가진 대표적인 "참조" 주물을 사용하여 조정됩니다. 참조용으로 사용되는 참조 주조의 형상은 테스트할 생산 부품을 치수적으로 대표해야 합니다.