비파괴검사 스터디 내용 정리

자분의 적용은 탐상면 위 결함부에 자분이 쉽게 도달할 수 있도록 하는 조작을 말한다. 자분을 적용할 때에는 자분의 종류, 건식법인지 습식법인지와 검사액의 액체의 종류, 검사액의 농도, 연속법인지 잔류법인지 그리고 자분의 적용시간을 결정하고 나서 실시한다.

1. 자분의 선택

자분의 흡착성은 자분의 입도, 강자성체 쇳가루의 자기적 성질, 철분에 입히는 착색제, 형광재의 두께, 시험체의 표면상태 및 검출이 예상되는 결함의 종류와 크기 등 여러가지 인자에 의하여 종합적으로 영향을 받는다. 일반적으로 작은 결함의 검출에는 착색제나 형광재의 두께가 얇고, 투자율이 높은 작은 입자의 자분을 사용하는 것이 흡착성능이 우수하다.

자분모양의 식별 성능은 자분 모양과 탐상면 배경과의 대비에 크게 좌우되므로 비형광 자분을 사용하는 경우에는 탐상면의 색깔과 가능한 한 높은 대비가 되는 색깔을 선택하고 형광 자분을 사용하는 경우에는 형광 휘도가 가급적 높은 것을 선택해야 한다.

탐상면의 색이 여러가지 색으로 되어 있거나 결함에 의한 누설자속밀도가 낮은 경우는 비형광 자분보다 형광 자분을 사용하는 쪽이 좋다.

2. 건식법과 습식법

   1) 건식법

자분을 적용하기 전에 탐상면이 충분히 건조되었는지 확인해야 한다. 자분은 잘 건조되어 응집된 덩어리가 섞여 있지 않은 것을 사용한다. 약한 공기의 흐름을 이용하여 균일하게 분산시킨다.

① 장점

습식법에 비해 표면결함의 검출 능력은 떨어지지만 아주 거친면, 표면 가까이의 결함 및 고온부분에 대한 검사에 적용이 가능하다. 습식법에 비해 오염이 적다. 재사용을 안하므로 사용 중에 자분관리를 하지 않아도 된다. 제거가 쉽다.

② 단점

매우 미세하고 얇은 결함에 대한 검출 감도가 습식법에 비해 떨어진다. 연속법으로 단시간 통전에 의한 검사가 어렵다. 산포방법이 비교적 어렵다. 많은 양을 처리할 경우에는 집진장치 등이 필요하다. 검사 속도가 습식법에 비해 느리다.

   2) 습식법

자분을 균일하게 분산 및 현탁시킨 검사액을 사용해야 한다. 적정한 농도의 깨끗한 검사액을 사용해야 한다. 탐상면의 적심성을 확인하고 검사액을 적용해야 한다. 탐상면에 검사액의 피막이 균일하고 완만하게 흐르도록 적용해야 한다.

① 장점

유체의 흐름을 이용하여 자분을 적용하므로 복잡한 형상의 시험체라도 구석진 곳까지 검사액을 충분히 골고루 퍼지게 적용할 수 있다. 결함 검출능력이 건식법에 비해 높으며 미세 결함의 검출이 가능하다. 연속 사용이 가능하다. 검사액을 산포하기가 건식법보다 쉽다.

② 단점

고온 등의 극단적 환경에서 사용할 수 없다. 표면 가까이에 존재하는 결함의 검출 감도가 건식법에 비해 떨어진다. 첨가제를 필요로 한다. 습식 자분을 현탁액 상태로 유지하기 위한 관리가 어렵다. 분산매롤 휘발성 용제를 사용한 경우에는 냄새와 화재 등에 주의해야 한다.

3. 연속법과 잔류법

   1) 연속법

자화전류를 통전하고 있는 동안에 자분의 적용을 끝마치는 방법으로 자분의 적용과 동시에 자화하는 방법인다. 전자연철이나 저탄소강과같이 보자력이 낮고 잔류자기가 낮은 재료는 연속법으로 적용한다.

   2) 잔류법

잔류법은 자화전류의 통전을 정지하고 나서 탐상면에 자분을 적용하는 방법이다. 통전시간은 시험체가 자화되면 되기 때문에 통상 1초 이하이다. 또한 자화된 후의 잔류자속밀도를 이용하여 탐상을 하기 때문에 탄소 함유량이 높은 공구강이나 스프링강 등의 담금질 부품과 같이 보자력이 높은 재료가 검사대상이 되며 이런 재료들은 잔류자속밀도의 저하가 적기 때문에 잔류법으로도 뚜렷한 결함 자분모양을 얻을 수 있다.