비파괴검사는 재료나 제품을 손상시키지 않으면서 내부 결함을 검출하는 기술로, 1~3번 모두 비파괴검사의 주요 역할이다. 1번은 검사를 통해 공정 최적화가 가능하고, 2번은 불량품 조기 발견으로 원가 절감, 3번은 손상 없이 검사하므로 재료 손실 감소라는 이점이 있다. 반면 4번은 비파괴검사가 결함의 위치·크기·심각도를 판정할 뿐, 결함 존재 여부만으로 항상 폐기하지는 않는다는 점에서 틀렸다. 결함이 있어도 허용기준 범위 내면 사용 가능하고, 보수·재처리 등 다양한 선택지가 있기 때문이다.
적열취성(redshortness)은 황(S)이 원인 원소다. 황은 강 내에서 망간과 결합하여 MnS를 형성하는데, 망간 함량이 부족하면 유리 황(free S)이 결정립계에 편석되어 1100~1200℃의 고온에서 저융점 황화철(FeS)을 생성한다. 이 저융점 물질이 결정립계를 약화시켜 고온가공 중 균열이 발생한다. 반면 P는 냉간취성, Si와 Cu는 취성을 유발하지 않으므로 적열취성의 원인이 아니다.
용융금속에 금속 나트륨을 첨가하여 조직 미세화 처리를 하는 합금은 Al-Si 계이다. Al-Si 합금에서 Si는 Al에 대한 용해도가 온도에 따라 크게 변하므로 응고 시 조대한 침상 조직이 생기는데, 이를 방지하기 위해 나트륨(Na)을 0.1~0.2% 첨가하면 Si 결정의 성장을 억제하여 미세한 등축 조직으로 변환되는 조직 미세화(modification) 효과를 얻는다.
- Cu-Zn 계: 황동으로 별도의 미세화 처리가 불필요하다.
- Cu-Ni 계: 나트륨 첨가 미세화 처리 대상이 아니다.
- Zn-Al-Cu 계: 나트륨 첨가 미세화 처리 대상이 아니다.
허용사용율은 이므로, 이다. 따라서 200 A로 용접할 때의 허용사용율은 90%이다.
은점(Fish eye)은 용착 금속 내부에 흡수된 수소(H2)가 응고 후 확산·집중되면서 발생하는 결함이다. 따라서 가장 큰 원인이 되는 가스는 H2이다.
액체침투탐상 시험의 현상법 중 감도와 분해능이 높으면서 현상과 기록을 동시에 수행할 수 있는 방식은 플라스틱필름 현상법이다. 플라스틱필름 현상법은 침투액이 스며든 결함 부위의 지시자를 필름 위에 직접 전사하여 결함을 검출하는 동시에 영구 기록을 남기므로, 고감도의 신호 감지와 함께 결함의 위치·크기·형상을 정확하게 기록할 수 있다.
- 무현상법: 현상 단계를 생략하므로 분해능이 낮다.
- 속건식 현상법: 분무·분사 방식으로 현상제를 도포하므로 기록 단계가 별도로 필요하다.
- 습식현상법: 분무·분사 방식으로 현상제를 도포하므로 기록 단계가 별도로 필요하다.
검사원(Level 2)은 이미 정해진 기준과 절차에 따라 검사를 수행하고 결과를 기록하는 역할을 수행하며, 결함의 유해성 평가 및 조치는 검사원의 권한을 벗어나 상위 단계(검사 책임자, 엔지니어, 관리자 등)에서 판단한다. 시험방법 결정, 검사 절차 문서화, 결함 종류와 치수 측정은 모두 Level 2 검사원의 기본 업무 범위에 포함되는 반면, 유해성 평가는 기술적 판단과 책임이 요구되므로 검사원의 역할 범위를 초과한다.
침투탐상시험에서 담금법으로 침투액을 적용할 때 배액 과정의 중요성은 유화제의 효율적 제거에 달려 있다. 후유화성 형광침투탐상시험은 침투액 자체에는 제거제가 없고, 별도의 유화제를 도포하여 표면의 침투액을 유화·제거하는 방식이므로, 담금 후 배액 과정에서 유화제와 침투액의 반응 시간, 온도, 침지 시간 등이 결함 검출 정확도에 직접 영향을 미친다. 반면 용제제거성(1, 2번)은 용제로 표면을 닦아내면 되고, 수세성(4번)은 물로 간단히 세척하므로 배액 과정의 변수가 적어 상대적으로 덜 중요하다.
입자 여과법은 극미립자 분말을 현탁시킨 액체를 다공질 시험체에 적용하는 방법이다. 액체가 열린 결함 속으로 흡수되는 동안 입자가 입구에 걸러져 쌓이고, 이렇게 쌓인 입자로 결함을 표시한다. 흡수성이 있는 소결 세라믹이나 분말야금 제품처럼 일반 침투탐상을 적용하기 어려운 재료에 쓴다.
침투탐상검사에서 침투액이 금속표면으로 잘 번져 적실 수 있는 적심성(wettability)을 좋게 하려면 접촉각이 작아야 한다. 접촉각은 액체가 고체 표면과 이루는 각도로, 접촉각이 작을수록 액체가 표면을 더 잘 적시고 침투한다. 반면 점성이 크면 유동성이 떨어지고, 낮은 온도는 점도를 증가시켜 침투를 방해하며, 표면장력이 크면 적심성을 악화시킨다.
알루미늄 단조품에서 날카롭고 반달 모양이며 깊이가 얕은 결함은 단조 과정에서 금속이 겹쳐 접힌 랩(lap)의 전형적인 형태이다. 기공은 대체로 둥근 지시, 라미네이션은 압연재 내부의 층상 결함, 의사지시는 실제 불연속이 아닌 표면 상태 등에 의한 지시이므로 해당하지 않는다.
KS B 0816 침투탐상 시험방법 기준에서 전수검사 합격품의 표시 방법은 우선순위에 따라 규정되어 있다. 1번과 4번은 기준상 규정된 표시 방법이고, 2번도 각인이나 부식이 곤란할 때 적갈색 페인트로 P 기호를 표시하는 방법으로 명시되어 있다. 반면 3번은 노란색 착색 표시가 합격품 표시 방법으로 규정되어 있지 않으며, 실제로는 검사 불가능 부위나 특수한 경우에 해당하지 않는 표시 색상이다.
KS B 0816(침투탐상 시험방법 및 침투지시모양의 분류)의 B형 대비시험편은 도금 갈라짐 나비(균열폭) 목표값에 따라 기호로 분류된다. PT-B50은 2.5μm, PT-B30은 1.5μm, PT-B20은 1.0μm, PT-B10은 0.5μm이 각각의 목표값이다. 보기 2번에서 PT-B30의 목표값을 2.0μm으로 제시했으나, 실제 규정값은 1.5μm이므로 틀린 연결이다.