변태 고유응력

물리화학적 작용 메커니즘

변태 고유응력은 냉각 중 금속이 여러 격자 구조로 변태할 때 생긴다. 이 과정은 동시에 일어나지 않아 시차를 둔 체적 팽창을 일으킨다. 예를 들어 마르텐사이트 형성 시 금속은 갑자기 단단해지고 체적이 줄어들어 재료 내부에 응력이 생긴다.

용접 시 야금학적 관련성과 위험

이 응력은 경화 문제와 균열을 일으킬 수 있으며, 특히 금속이 균일하게 냉각되지 않을 때 그렇다. 마르텐사이트 형성 시 용접부가 매우 단단해져 기계적 하중에 취약해질 수 있다. 이는 열간균열과 파괴 위험을 높인다.

현장 실무와 조치 지침

변태 고유응력을 최소화하려면 금속이 균일하게 냉각되는 것이 중요하다. 물배스나 기류 같은 적절한 냉각제를 사용하라. 마르텐사이트 취성이 있는 강(예: HSS)에서는 냉각 속도를 제어하여 충분히 날카로운 용접부를 얻되 지나치게 단단해지지 않도록 해야 한다. 권장 냉각 시간은 강종에 따라 10에서 30초 사이다.