Effects of Microstructural States on Magnetic Barkhausen Noise Behavior in the Weld Heat-Affected Zone of Reactor Pressure Vessel Steel

원자로압력용기강 용접열영향부의 미세조직 변화가 Magnetic Barkhausen Noise 거동에 미치는 영향

Recent study has demonstrated that some magnetic properties are sensitive to the microstructural state of material. The ASTM A 508 Gr. 3 reactor pressure vessel steel has various microstructural changes including martensitic and bainitic phases, and various sizes of grain and precipitates in the weld heat-affected zone (HAZ). To correlate the microstructural state with Barkhausen noise (BN), specimens were prepared through simulating various weld thermal cycles using a thermal simulator. The conventional magnetic properties, i.e. coercive force, remanence and maximum induction, did not change significantly, whereas the BN amplitude and energy during a magnetization cycle changed markedly with microstructural state. The BN increased with increasing grain and carbide sizes, and the tempered bainite structure showed higher BN parameter than tempered martensite.

최근 자기적 특성의 변화가 재료의 미세조직적 상태에 민감하다는 보고가 있다. 재료의 미세조직은 상(phase), 결정립의 크기, 석출물 등의 타양한 인자로 구성되며, 본 연구에서는 이러한 인자들을 이용하여 재료의 특성과 Barkhausen noise(BN) 의 관계를 연관시키기 위 한 시도를 하였다. ASTM A 508 Gr. 3 원자로압력용기강을 대상으로 용접열영향부의 미세조직적인 변화를 일곱가지 대표적인 영역으로 구분하였고, 각 영역에서의 미세조직과 기계적특성의 변화를 파악한 후, 자 조건별로 BN을 측정하였다. 통상의 보자력이나 잔류자화 같은 자기적성질은 큰 변화가 없었지만, BN은 미세조직의 상태에 따라 현격한 변화를 보였다. 결정립과 석출물의 크기가 증가함에 따라 BN은 증가하였고. tempered martensite 보다는 tempered bainite 조직에서 높은 BN을 나타냈다.