Abstract
Since the used materials of furnace heater tube with different kinds of thermal degradation were not commonly available, the HK-40 steel specimens were heat-treated isothermally at elevated temperature to simulate the microstructure at the service temperature. HK-40 steel specimens with five different aging time were prepared by isothermal heat treatment at $1050^{\circ}C$. The characteristics of the magnetic susceptibility have been investigated for the degradation evaluation of HK-40 steel. The magnetic susceptibility at room temperature increases as the extent of degradation of the materials increases. The variation of magnetic susceptibility was compared with the variation of tensile properties and Vickers hardness. To investigate the effect of the microsturctural change on the characteristics of tensile properties, hardness and magnetic susceptibility, the microstructures were examined by a scanning electron microscope(SEM) and the chemical compositions were analyzed by a energy spectrometer of SEM. As a result, the magnetic susceptibility method can be suggested as one of the nondestructive evaluation methods for the degradation of the HK-40 steel.
현장에서 사용된 열화도가 같기 다른 여러 종류의 가열로 튜브 사용재를 확보하는 것이 실상 어려운 일이다. 따라서 가열로 튜브 사용재의 미세조직을 모사하기 위하여 HK-40강을 등온 열처리하였다. $1050^{\circ}C$에서 등온 열처리하여 열처리시간이 다른 5개의 시험편을 준비하였다. 열화시간에 따른 HK-40강의 열화도를 비파괴적으로 평가하는 방법을 제안하기 위하여 자기적 성질 중 자화율의 변화를 연구하였다. 자화율은 상온에서 열화도가 커짐에 따라 증가하였다. 자기적 방법으로 측정한 자화율의 변화를 인장특성, 경도의 변화와 비교하여 보았다. HK-40강의 미세조직 관찰 및 EDS 분석을 통하여 미세조직의 변화가 인장 특성과 경도, 자화율에 영향을 주는지 살펴보았다. 실험결과를 토대로 자화율을 이용하여 HK-40강의 열화도를 비파괴적인 평가할 수 있는 방법을 제안하였다.
