냉연강판의 기계적 물성과 자기적 특성의 상관관계

Abstract

구조 강이나 터빈로터 강의 기계적 물성은 자기적 특성과 관계되므로, 비파괴적으로 자기적 특성을 측정하여 기계적 물성을 평가하는 연구가 많이 수행되었다. 따라서 자동차용 강판으로 사용되는 냉연강판에서도 비파괴적으로 자기적 특성을 측정함으로써 냉연강판의 기계적 물성을 유추할 수 있을 것이고, 냉연강판 생산 라인에서 자기적 특성을 측정하여 온라인상에서 냉연강판의 기계적 특성을 모니터할 수 있을 것이다. 기계적 특성이 다른 세 종류의 냉연강판 CBQ 3060, CBQ 3041 및 CBQ 3036의 시편을 준비하고 교류 섭동 자기장을 인가하여 자기적 특성인 가역투자율을 비파괴적으로 측정함으로서 기계적 물성인 경도와의 상관관계를 규명하였다. 세 종류의 냉연강판 시편에서 기계적 물성인 비커스 경도, 항복강도 및 인장강도를 측정하였다. 주파수가20 Hz일 때, surface type 프로브로 측정한 섭동자기장의 제 1차 고조파인 가역투자율의 피크 간 간격에서 구한 보자력은 비커스경도, 항복강도 및 인장강도가 증가할 때 선형적으로 증가하였다. 주파수 20 Hz에서 lift-off에 대한 가역투자율 측정을 하였는데,lift-off가 증가함에 따라 고조파의 amplitude가 급격히 감소하였다. Measurement methods in order to measure the mechanical properties nondestructively have been studied. The mechanical properties of the structural and turbine rotor steels are related with their magnetic properties. If the magnetic properties of the cold rolled carbon steel sheet (CR) for a car are measured nondestructively, its mechanical properties are analogized by their magnetic properties. And then the mechanical properties are monitored on-line by measuring the magnetic properties. We prepared three CR materials, CBQ 3060, CBQ 3041, and CBQ 3036, were prepared in order to measure their mechanical and magnetic properties. The Vickers hardness,yield strength, and tensile strength were measured by ASTM E 8M, and the reversible magnetic permeability was measured by the surface type probe. The coercivity calculated by the peak interval of reversible magnetic permeability increased linearly with the increase of Vickers hardness, yield strength, and tensile strength. The amplitude of the peak interval of reversible magnetic permeability drastically decreased when the lift-off was increased.