국가 표준(ГОСТ) 5640-68

ГОСТ 5640–68 강. 판재 및 띠의 미세조직 평가를 위한 금속조직학적 방법

ГОСТ 5640−68

그룹 В09

소련 국가 표준

강

판재 및 띠의 미세조직 평가를 위한 금속조직학적 방법

Steel. Metallographic method for determination of microstructure of sheets and bands

시행일 1970−01−01

승인: 소비에트 사회주의 공화국 연합의 각료위원회 산하 표준·계량기기위원회의 1968년 10월 31일 결정 N 63에 의함. 유효기간은 1970.01.01부터 1991.01.01까지로 정함.*
_______________
* 유효기간 제한은 МГС 의사록 N 7−95에 의해 해제됨 (ИУС 11−95).

대체: ГОСТ 5640–59

재발행. 1988년 9월.

본 표준은 저탄소강 및 탄소강으로 된 판재와 띠에 적용되며, 구조상 자유로운 시멘타이트, 펄라이트, 층상성(폴리싱) 및 비드만슈테텐 구조의 금속조직학적 평가 방법을 규정한다.

이 방법의 적용은 해당 금속제품에 대한 기술적 요구사항을 규정하는 표준 및 기술사양에서 정한다.

1. 시료 채취 및 미세연마시편 제작

1.1. 미세조직 평가는 30х40 mm 크기의 미세연마시편에서 수행한다. 미세연마시편용 시료는 섬유방향과 일치하도록(시료는 종방향으로) 냉간 기계 절단으로 채취해야 한다. 절단 위치 및 한 배치(로트)에서의 시료 수는 해당 표준 및 기술사양에 의해 규정되어야 한다.

1.2. 미세연마시편의 제작 방법은 규정하지 않는다. 기계가공으로 인한 가공경화층(наклеп)을 제거하기 위해 재연마를 실시한다.

2. 미세조직 판정 방법

2.1. 시편의 부식(에칭)은 알코올(니탈)에 대한 4% 질산용액에서 실시한다. 구조상 자유로운 시멘타이트를 검출할 때에는 시멘타이트 입자만이 뚜렷하게 나타나고 결정립계는 약하게만 나타나도록 충분한 시간 동안 부식해야 한다.

2.2. 저탄소강에서 구조상 자유로운 시멘타이트와 펄라이트를 평가할 때는 배율 360−400배의 현미경을 사용하고 ГОСТ 5640-68 Сталь. Металлографический метод оценки микроструктуры листов и ленты , 층상성 및 비드만슈테텐 구조를 평가할 때는 약 100배 배율의 현미경을 사용한다.

2.3. 표준 사진표본(фотоэталон) 직경은 80 mm이다.

2.4. 본 표준의 척도를 사용할 때에는 등급 번호와 열의 문자 표기를 함께 기재해야 한다. 예: 1A, 3B 등.

척도 1. 구조상 자유로운 시멘타이트

2.5. 탄소 함량이 0.15% 이하인 풀림(어닐링)된 저탄소강에서 구조상 자유로운 시멘타이트를 평가하기 위한 척도는 시멘타이트 입자의 양, 형태 및 분포에 따라 구성되며, 세 개의 열과 여섯 등급으로 이루어져 있다.

열 A는 시멘타이트가 결정립계에 따라 망상으로 형성되는 원리에 따라 구성된다. 정량적 특성으로는 시멘타이트 망에 의해 둘러싸인 페라이트 개개의 결정립 둘레의 비율을 사용한다.

열 B는 단층, 이중층 및 다층 사슬로 이루어진 구조상 자유로운 시멘타이트 입자의 크기 증가에 따라 구성된다.

열 V는 균일하게 분포한 점상 소산(점상 분포)이 불균일한 층상(줄무늬) 구조로 이행하는 원리에 따라 구성된다. 표 1(부록 1)에 척도 1의 등급별 미세구조 설명이 제시되어 있다 (부록 2).

척도 2. 저탄소 변형강에서의 펄라이트

2.6. 탄소 함량이 0.10−0.30%인 저탄소 변형강에서 펄라이트의 양과 분포 특성을 평가하기 위한 척도는 펄라이트의 구조(과립상 또는 소르바이트상), 그 양 및 분포 특성에 따라 구성되며, 두 열과 여섯 등급으로 이루어져 있다.

열 A는 탄소함량 0.1−0.2%의 냉간압연강에서의 과립상 펄라이트를 평가하기 위한 것이다. 등급 번호가 증가함에 따라 시멘타이트 입자 크기가 증가하며 줄무늬 형성 경향이 나타난다.

열 B는 탄소함량 0.1−0.2%의 열간압연강에서의 소르바이트상 펄라이트를 평가하기 위한 것이다. 등급 번호가 증가함에 따라 과립상 펄라이트가 판상 구조로 전환되어 분화된 띠를 형성한다.

열 V는 탄소함량 0.21−0.30%의 열간압연강에서의 펄라이트를 평가하기 위한 것이다. 등급이 증가함에 따라 크기가 작고 균일하며 고르게 분포한 펄라이트 부분이 불균일한 층상(줄무늬) 구조로 변하며, 미세구조 평가는 펄라이트의 집합이 넓은 연속 띠 형태로 모여 있는 리콰시온(액상분리) 영역을 기준으로 수행해야 한다.

표 2(부록 1)에는 척도 2의 등급별 미세구조 설명이 제시되어 있다 (부록 2).

척도 3. 페라이트-펄라이트 구조의 층상성(줄무늬)

2.7. 펄라이트강 구조의 층상성(줄무늬)을 평가하는 척도는 페라이트 띠의 수가 증가하는 원칙에 따라, 띠의 연속성 정도와 띠 내 결정립의 등축성 정도를 고려하여 구성되며 세 개의 열과 6점 척도로 이루어져 있다.

A열은 탄소 함량이 0.15% 이하인 강의 층상성을 평가하기 위한 것이다.

B열은 탄소 함량이 0.16–0.30%인 강의 층상성을 평가하기 위한 것이다.

C열은 탄소 함량이 0.31–0.50%인 강의 층상성을 평가하기 위한 것이다.

표 3(부록 1)에는 척도 3(부록 2)의 점수별 미세조직 설명이 제시되어 있다.

척도 4. 비드만슈테텐 구조

2.8. 과열 후 펄라이트강에서 비드만슈테텐 구조의 발달을 평가하는 척도는 바늘 모양의 페라이트 석출물의 수와 크기 및 실제 오스테나이트 결정립 크기에 해당하는 페라이트 망으로 결정되는 결정립 크기의 증가 원칙에 따라 구성되며, 두 개의 열과 6점 척도로 이루어져 있다.

A열은 탄소 함량이 0.15–0.30%인 강의 미세조직을 평가하기 위한 것이다.

B열은 탄소 함량이 0.31–0.50%인 강의 미세조직을 평가하기 위한 것이다.

표 4(부록 1)에는 척도 4(부록 2)의 점수별 미세조직 설명이 제시되어 있다.

2.9. 미세조직 평가는 해당 척도의 기준 표본과 미세조직을 대조하여 수행한다. 구조상 자유로운 시멘타이트, 펄라이트, 층상성 및 비드만슈테텐 구조의 평가는 시편의 서로 다른 영역에서 3곳 이상에서 나타나는 최고 점수를 기준으로 한다. 판재 양쪽 면에서 두께의 약 10%에 해당하는 표면층은 고려하지 않는다.

부록 1

표 1

척도 1. 구조상 자유로운 시멘타이트


점수	미세조직 설명
	A열	B열	C열
0	크기 최대 1−2 mm인 시멘타이트 입자의 점상 또는 미세 구상성 분포가 균일하게 분포	단층 사슬 형성 경향을 가지는 점상 또는 미세 구상성 시멘타이트 분포	시편 전면에 균일하게 분포하고 변형 방향으로 어느 정도 정렬된 점상 또는 미세 구상성 분포
1	크기 최대 5 mm의 비등축성 시멘타이트 포함물이 결정립 내부와 결정립 접합부에 균일하게 분포	1−2 mm 크기의 시멘타이트 입자가 단층 사슬을 형성	입자 크기 1−2 mm의 미세 구상성 분포가 변형 방향으로 정렬
2	상대적으로 균일하게 분포하는, 크기 > 5 mm의 시멘타이트 입자들이 결정립 경계에 망상으로 존재하는 경향이 있으며 페라이트 결정립 둘레의 를 넘지 않음	최대 3 mm 크기의 시멘타이트 입자로 이루어진 단층 및 이중층 사슬	1−2 mm 크기의 시멘타이트 입자 소규모 집합이 변형 방향으로 정렬
3	결정립 경계에 망상으로 존재하는 시멘타이트 포함물이 페라이트 결정립 둘레의 까지를 차지함	최대 5 mm 크기의 입자로 이루어진 단층 및 이중층 사슬	2−3 mm 크기의 구상 입자가 집합 및 끊어진 띠 형태로 존재하며 변형 방향으로 연장
4	결정립 경계에 망상으로 존재하는 시멘타이트 포함물이 페라이트 결정립 둘레의 까지를 차지함	시야 전체를 관통하는 이중층 및 삼중층 사슬로서 입자 크기 > 5 mm의 시멘타이트로 구성	구조는 B열의 점수 4에 해당
5	페라이트 결정립 경계에 걸쳐 연속적이거나 거의 연속적인 망을 이루는 시멘타이트 포함물	시야 전체를 통과하는 넓은 다층 사슬로서, 큰(> 5 mm) 입자로 구성	구조는 B열의 점수 5에 해당

표 2

척도 2. 저탄소 변형강의 펄라이트


점수	미세조직 설명
	A열	B열	C열
0	미세 구상성에서 1−2 mm까지의 입자 크기를 갖는 과립성 펄라이트가 균일 또는 비교적 균일하게 분포	시야에 균일하게 분포한 펄라이트 결정립 영역	시야에 균일하게 분포한 작은 영역의 얇은 판상(박판) 펄라이트
1	변형 방향으로의 약한 입상 펄라이트의 선상성	변형 방향으로 약하게 정렬된 소량의 소르바이트상 펄라이트 구간	변형 방향으로 약하게 정렬된 비교적 균일하게 분포한 더 큰 펄라이트 구간
2	변형 방향으로 정렬된 집적 형태로 위치한 입상 펄라이트의 불균일한 분포	변형 방향으로 정렬된 더 큰 소르바이트상 펄라이트 구간	크기가 균일하지 않은 펄라이트 구간으로 점상(줄점) 분포를 보임
3	변형 방향으로 정렬된 더 큰 입상 펄라이트 집적	점상 분포를 가지는 더 큰 소르바이트상 펄라이트 구간	점상 분포를 가지는 큰 펄라이트 구간의 집적
4	하나의 연속된 및 여러 개의 단절된 입상 펄라이트 띠	부분적으로 판상인 소르바이트상 펄라이트로 점상 분포를 가짐	시야 전체를 통과하는 하나 또는 여러 개의 단절된 펄라이트 띠
5	구상 펄라이트의 뚜렷한 띠무늬 분포	뚜렷한 점상 분포를 가지는 큰 소르바이트상 및 조대 판상 펄라이트 구간(띠 너비는 시야 직경의 최소 이하)	시야 전체를 통과하는 보다 조대한 구조의 넓은 연속 펄라이트 띠

표 3

척도 3. 페라이트-펄라이트 구조의 띠무늬성


점수 번호	미세구조 설명
	열 A	열 B	열 C
0	등축 페라이트 결정과 소량의 펄라이트로 띠무늬가 전혀 없음	띠무늬가 전혀 없는 균일한 페라이트-펄라이트 구조	띠무늬가 전혀 없는 균일한 펄라이트-페라이트 구조
1	뚜렷한 띠는 없으나 변형 방향으로의 전체적인 구조 정렬	뚜렷한 띠는 없으나 변형 방향으로의 전체적인 구조 정렬	변형 방향으로 정렬된 페라이트 집적의 방향성
2	등축 결정 배경에서의 하나-두 개의 연속된 페라이트 띠	하나-두 개의 연속된 띠와 몇 개의 단절된 띠로 이루어진 등축 페라이트 결정 띠	등축 페라이트와 펄라이트 결정으로 이루어진 하나-두 개의 연속된 및 몇 개의 단절된 띠
3	등축 결정 배경에서 시야 전체를 통과하는 여러 개의 페라이트 띠	등축 결정으로 이루어진 페라이트와 펄라이트 띠의 교차	등축 결정으로 이루어진 페라이트와 펄라이트 띠의 교차
4	작은 등축 결정과 더 큰 변형된 페라이트 결정으로 이루어진 띠의 교대	등축 결정과 일부 변형된 결정으로 이루어진 페라이트 및 펄라이트 띠의 균일한 교대	등축 결정과 일부 변형된 결정으로 이루어진 페라이트 및 펄라이트 띠의 균일한 교대
5	작은 등축 결정과 다수의 더 큰 변형된 결정으로 이루어진 띠의 교대	주로 변형된 결정으로 이루어진 페라이트 및 펄라이트 띠의 불균일한 교대	주로 변형된 결정으로 이루어진 페라이트 및 펄라이트 띠의 불균일한 교대

표 4

비드만슈테텐(비드만슈테텐트) 구조


점수 번호	미세구조 설명
	열 A	열 B
0	비드만슈테텐 특징이 전혀 없는 균일한 페라이트-펄라이트 구조	비드만슈테텐 특징이 전혀 없는 균일한 펄라이트-페라이트 구조
1	불규칙한 파상 형태의 페라이트 결정 존재	결정 경계에 따라 페라이트 격자에서 뻗어나오는 소량의 돌출(지류)을 동반한 파상 형태의 페라이트 결정 존재
2	바늘 모양 구조를 가진 개별 구간 존재	결정 경계에 따라 페라이트 격자에서 뻗어 나오는 바늘(침상) 존재
3	페라이트 격자에서 뻗어나와 결정 내부에 위치한 가는 바늘을 가진 비드만슈테텐 구조	결정 내부에 다수의 가는 바늘이 있고 결정 경계에 따라 격자에서 뻗어 나오는 많은 바늘을 가진 비드만슈테텐 구조
4	뚜렷한 비드만슈테텐 구조	결정 경계에 따라 페라이트 격자에서 뻗어 나오는 많은 긴 바늘을 동반한 뚜렷한 비드만슈테텐 구조
5	덩어리진 바늘과 결정 경계의 페라이트 격자를 가진 뚜렷하고 조대한 비드만슈테텐 구조	두꺼운 페라이트 격자가 결정 경계에 위치하고 덩어리진 바늘을 가진 뚜렷하고 조대한 비드만슈테텐 구조