탄소 당량 (Carbon equivalent, CE) 계산

철과 강의 탄소 양은 강도와 취성에 중요한 역할을 하며, 가공 및 용접성에  영향을 미친다.

탄소 함량이 높을수록 용접성이 나빠지며, 탄소뿐만 아니라 다양한 합금 원소도 상호 작용을 통해 다양한 합금의 강도와 용접성을 결정한다.

 

아래 식으로 여러 기관에서 계산한 탄소 당량 (Carbon equivalent, CE) 을 통해 강철의 용접성 및 냉간 균열에 대한 취약성 등을 예측할 수 있다.

 

표 1. 탄소 당량에 따른 용접성 평가

 

미국용접학회 (AWS) CE (Carbon Equivalent)

(식 1) CE = C + (Mn + Si)/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Cu + Ni)/15

 

International Institute of Welding (IIW) CE

(식 2) CE = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Cu + Ni)/15

 

독일 티센크루프 철강 CET (Carbon Equivalent Thyssen)

(식 3) CET = C + (Mn + Mo)/10 +(Cr + Cu)/20 + Ni/40

 

JIS & KS Ceq (Carbon Eqivalent)

(식 4) Ceq = C + Mn/6 + Si/24 + Ni/40 + Cr/5 + Mo/4 + V/14

 

용접균열 감수성 지수 Pcm

(식 5) Pcm = C + Si/30 + (Mn + Cu + Cr)/20 + Ni/60 + Mo/15 + V/10 + 5B

 

위 Pcm 식은 아래 화학 조성에서 적용한다.

C: 0.07%~0.22%; Mn: 0.40%~1.40%;  Si: 0~0.60%; Cr: 0~1.20%; Mo: 0~0.70%; V: 0~0.12%; Cu: 0~0.50%; Ni: 0~1.20%;  B: 0~0.005%

 

합금내 원소 weight %

C :

Mn :

Si :

Cr :

Mo :

V :

Cu :

Ni :

B :

     

CE (AWS) :

CE (IIW) :

CET :

Ceq :

Pcm :