자분탐상검사(MPI)는 강자성 물질의 표면 및 표면 근처의 불연속성을 감지하는 데 사용되는 중요한 비파괴 검사(NDT) 방법입니다. 2등급(Gr2) 티타늄은 비강자성이지만 특히 저와 같은 Gr2 티타늄 바 공급업체의 경우 이해해야 할 검사 요구 사항이 여전히 있습니다.
Gr2 티타늄 바 이해
Gr2 티타늄은 우수한 내식성, 우수한 성형성 및 적당한 강도로 알려진 상업적으로 순수한 티타늄 등급입니다. 자동차, 항공우주, 화학 처리 등 다양한 산업 분야에서 폭넓게 응용됩니다. 예를 들어 자동차 산업에서는자동차용 티타늄 바고온 및 부식성 환경을 견딜 수 있는 능력으로 인해 고성능 배기 시스템에 사용됩니다. 항공우주 분야에서는항공우주용 티타늄 바강도 대 중량 비율이 높기 때문에 구조용 부품에 사용됩니다. 그만큼ASTM B348 티타늄 바표준은 Gr2 티타늄 바를 포함한 티타늄 및 티타늄 합금 바에 대한 사양을 제공합니다.
자분 검사 기본 사항
앞서 언급했듯이 자분탐상 검사는 일반적으로 강자성 재료에 사용됩니다. MPI의 기본 원리는 강자성 물질에 자기장이 적용될 때 표면 또는 표면 근처의 불연속성이 자기장의 왜곡을 일으키고 이는 자기 입자를 적용하여 볼 수 있다는 것입니다. 이러한 입자는 불연속적인 위치에 축적되어 눈에 보이는 표시를 만듭니다.
Gr2 티타늄은 비강자성이므로 기존의 자분 검사는 강자성 재료와 동일한 방식으로 직접 적용될 수 없습니다. 그러나 표면 무결성 및 결함 감지와 관련된 몇 가지 검사 요구 사항이 여전히 있습니다.
표면 무결성 검사
고전적인 의미의 MPI가 적용 가능하지 않더라도 Gr2 티타늄 바의 표면 무결성을 보장하는 것이 가장 중요합니다. 균열, 패임, 긁힘과 같은 표면 결함은 바의 성능과 신뢰성에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 공급업체의 경우 철저한 육안 검사가 첫 번째 단계입니다. 여기에는 눈에 보이는 표면 불규칙성을 감지하기 위해 적절한 조명 및 확대 도구를 사용하는 것이 포함됩니다.
육안 검사 외에도 Gr2 티타늄 바의 MPI 대신 다른 비파괴 검사 방법을 사용할 수 있습니다. 그러한 방법 중 하나가 액체 침투 검사(LPI)입니다. LPI에는 바 표면에 액체 침투제를 도포하여 표면 개방 결함으로 침투할 수 있도록 하는 작업이 포함됩니다. 일정한 체류 시간이 지나면 과잉 침투액을 제거하고 현상액을 도포합니다. 결함에 갇힌 침투제는 현상액에 의해 빠져나와 시각적인 결함 표시를 만듭니다.
내부 결함 감지
표면 결함은 상대적으로 감지하기 쉽지만 Gr2 티타늄 바의 내부 결함은 더 어려울 수 있습니다. 초음파 검사(UT)는 내부 결함을 탐지하는 데 일반적으로 사용되는 방법입니다. UT는 고주파 음파를 사용하여 재료를 관통합니다. 음파에 결함이 발생하면 다시 반사되고 반사된 파동은 변환기에 의해 감지됩니다. 파동이 되돌아오는 데 걸리는 시간과 반사파의 진폭은 결함의 크기, 위치 및 특성에 대한 정보를 제공할 수 있습니다.
다양한 응용 분야에 대한 검사 요구 사항
Gr2 티타늄 바의 검사 요구 사항은 해당 용도에 따라 달라질 수 있습니다. 높은 응력과 진동에 노출되는 부품에 바가 사용되는 자동차 산업에서는 검사 표준이 상대적으로 높습니다. 잠재적으로 구성 요소 오류로 이어질 수 있는 모든 표면 또는 내부 결함을 감지하고 제거해야 합니다.
항공우주 산업에서는 요구 사항이 더욱 엄격합니다. 항공우주 부품은 엄격한 안전 및 성능 표준을 충족해야 합니다. 따라서 항공우주 응용 분야용 Gr2 티타늄 바 공급업체는 다양한 비파괴 테스트 방법과 때로는 품질 관리 목적을 위한 파괴 테스트까지 포함하여 보다 포괄적인 검사를 수행해야 합니다.
문서화 및 추적성
Gr2 티타늄 바 공급업체로서 적절한 문서화와 추적성은 필수적입니다. 바의 각 배치에 대해 상세한 검사 보고서를 유지해야 합니다. 이러한 보고서에는 사용된 검사 방법, 검사 결과, 결함 발견 시 취해진 시정 조치에 대한 정보가 포함되어야 합니다.
추적성 또한 중요합니다. 각 막대에는 생산 배치, 원자재 출처 및 검사 이력을 추적할 수 있는 고유 식별자가 표시되어야 합니다. 이를 통해 품질 문제가 발생할 경우 공급업체는 영향을 받은 바를 신속하게 식별하고 적절한 조치를 취할 수 있습니다.
품질 관리 및 보증
검사 요구 사항을 충족하려면 포괄적인 품질 관리 및 보증 시스템이 마련되어 있어야 합니다. 여기에는 정확하고 신뢰할 수 있는 결과를 보장하기 위한 검사 장비의 정기적인 교정이 포함됩니다. 검사를 수행하는 인력은 관련 비파괴 검사 방법에 대해 적절한 교육을 받고 인증을 받아야 합니다.
또한 ISO 9001과 같은 국제 표준을 기반으로 한 품질 관리 시스템은 검사 프로세스의 일관성과 Gr2 티타늄 바의 품질이 고객의 기대치를 충족하거나 초과하도록 보장하는 데 도움이 될 수 있습니다.
결론
자분 검사는 비강자성 특성으로 인해 Gr2 티타늄 바에 직접 적용할 수 없지만 공급업체가 따라야 하는 일련의 검사 요구 사항이 여전히 있습니다. 표면 무결성 검사, 대체 비파괴 테스트 방법을 사용한 내부 결함 감지, 적절한 문서화 및 추적성은 모두 Gr2 티타늄 바의 품질을 보장하는 데 중요한 측면입니다.
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참고자료
- 티타늄 및 티타늄 합금 바 및 빌렛에 대한 ASTM B348 표준 사양
- ASNT(미국 비파괴 검사 협회) 비파괴 검사 방법 핸드북
- 티타늄 바의 자동차 및 항공우주 응용 분야에 대한 산업 표준 및 지침
