담금질, 템퍼링, 정규화, 어닐링을 구별하는 방법

템퍼링이란 무엇입니까?

템퍼링은 담금질된 금속 재료 또는 부품을 특정 온도로 가열하고 일정 시간 동안 유지한 후 특정 방식으로 냉각시키는 열처리 공정입니다. 템퍼링은 담금질 직후에 수행되는 작업으로, 일반적으로 공작물 열처리의 마지막 부분입니다. 담금질과 템퍼링을 결합한 공정을 최종 처리라고 합니다. 담금질 및 템퍼링의 주요 목적은 다음과 같습니다.

1) 내부 응력을 줄이고 취성을 줄입니다. 담금질된 부품은 응력과 취성이 매우 높습니다. 제때에 단련되지 않으면 변형되거나 갈라지는 경향이 있습니다.

2) 공작물의 기계적 성질을 조정합니다. 담금질 후 공작물은 경도가 높고 취성이 높습니다. 다양한 공작물의 다양한 성능 요구 사항을 충족하기 위해 템퍼링, 경도, 강도, 가소성 및 인성에 의해 조정될 수 있습니다.

3) 공작물의 크기를 안정시킵니다. 금속조직 구조는 템퍼링을 통해 안정화되어 향후 사용 과정에서 변형이 발생하지 않도록 할 수 있습니다.

4) 특정 합금강의 절삭 성능을 향상시킵니다.
템퍼링의 효과는 다음과 같습니다.

① 사용 중에 공작물의 구조가 더 이상 변하지 않도록 조직의 안정성을 개선하여 공작물의 기하학적 크기와 성능이 안정적으로 유지됩니다.

② 공작물의 성능향상과 공작물의 기하학적인 크기를 안정시키기 위해 내부응력을 제거한다.

③ 강철의 기계적 성질을 사용 요구 사항에 맞게 조정합니다.

템퍼링이 이러한 효과를 갖는 이유는 온도가 상승하면 원자 활성이 증가하고, 강철에 포함된 철, 탄소 및 기타 합금 원소의 원자가 더 빨리 확산되어 원자의 재배열 및 결합을 실현하여 강철을 불안정하게 만들기 때문입니다. 불균형한 조직은 점차 안정적이고 균형 잡힌 조직으로 변화됩니다. 내부 응력의 제거는 온도가 상승할 때 금속 강도가 감소하는 것과도 관련이 있습니다. 일반강을 조질하면 경도와 강도가 감소하고 소성이 증가합니다. 템퍼링 온도가 높을수록 이러한 기계적 특성의 변화도 커집니다. 합금 원소 함량이 높은 일부 합금강은 특정 온도 범위에서 템퍼링할 때 금속 화합물의 미세한 입자가 침전되어 강도와 경도가 증가합니다. 이러한 현상을 2차 경화라고 합니다.
템퍼링 요구 사항: 다양한 목적을 가진 공작물은 사용 요구 사항을 충족하기 위해 다양한 온도에서 템퍼링되어야 합니다.

① 공구, 베어링, 침탄 경화 부품, 표면 경화 부품은 일반적으로 250°C 이하의 저온에서 뜨임 처리됩니다. 저온 뜨임 후 경도 변화가 거의 없으며 내부 응력이 감소하고 인성이 약간 향상됩니다.

② 스프링은 더 높은 탄성과 필요한 인성을 얻기 위해 350~500℃의 중간 온도에서 뜨임 처리됩니다.

③ 중탄소 구조강으로 제작된 부품은 일반적으로 적절한 강도와 인성을 얻기 위해 500~600℃의 고온에서 담금질됩니다.

강철을 약 300°C에서 단련하면 취성이 증가하는 경우가 많습니다. 이 현상을 첫 번째 유형의 템퍼 취성이라고 합니다. 일반적으로 이 온도 범위에서는 단련해서는 안 됩니다. 특정 중탄소 합금 구조용 강은 고온 템퍼링 후 천천히 실온으로 냉각되면 부서지기 쉽습니다. 이 현상을 두 번째 유형의 성질 취성이라고 합니다. 강철에 몰리브덴을 첨가하거나 템퍼링 중에 기름이나 물에서 냉각하면 두 번째 유형의 템퍼 취성을 방지할 수 있습니다. 이러한 종류의 취성은 두 번째 유형의 템퍼링된 취성강을 원래의 템퍼링 온도로 재가열함으로써 제거될 수 있습니다.

생산 과정에서는 공작물의 성능 요구 사항을 기반으로 하는 경우가 많습니다. 가열 온도에 따라 템퍼링은 저온 템퍼링, 중간 온도 템퍼링, 고온 템퍼링으로 구분됩니다. 담금질과 후속 고온 템퍼링을 결합한 열처리 공정을 담금질 및 템퍼링이라고 하며 이는 강도가 높고 소성 인성이 우수함을 의미합니다.

1. 저온 템퍼링: 150-250°C, M 사이클, 내부 응력과 취성을 줄이고 플라스틱 인성을 향상시키며 경도와 내마모성이 더 높습니다. 측정공구, 절삭공구, 구름베어링 등을 만드는 데 사용됩니다.

2. 중간 온도 템퍼링: 350-500℃, T 사이클, 높은 탄성, 특정 가소성 및 경도. 스프링, 단조금형 등을 만드는데 사용됩니다.CNC 가공 부품

3. 고온 템퍼링 : 500-650 ℃, S 시간, 종합적인 기계적 성질이 우수합니다. 기어, 크랭크샤프트 등을 만드는 데 사용됩니다.
정규화란 무엇입니까?

노멀라이징은 강철의 인성을 향상시키는 열처리입니다. 강철 부품을 Ac3 온도보다 30~50°C 높게 가열한 후 일정 시간 동안 따뜻하게 유지한 후 공랭시킵니다. 주요 특징은 냉각 속도가 어닐링보다 빠르고 담금질보다 낮다는 것입니다. 정규화하는 동안 강철의 결정립은 약간 빠른 냉각으로 미세화될 수 있습니다. 만족스러운 강도를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 인성(AKV 값)도 크게 향상되고 부품의 균열 경향이 감소됩니다. - 일부 저합금 열간압연 강판, 저합금강 단조품 및 주조품의 표준화 처리 후 재료의 종합적인 기계적 특성이 크게 향상되고 절단 성능도 향상됩니다.알루미늄 부품

정규화에는 다음과 같은 목적과 용도가 있습니다.

① 아공석강의 경우, 주물, 단조, 용접물의 과열된 조립조직 및 Widmanstatten 조직, 압연재료의 띠구조를 제거하기 위해 노멀라이징을 사용한다. 곡물을 정제하고; 담금질 전에 예열 처리로 사용할 수 있습니다.

② 과공석강의 경우 노멀라이징을 하면 망상의 2차 시멘타이트를 제거하고 펄라이트를 미세화하여 기계적 성질을 향상시킬 뿐만 아니라 후속 구상화 어닐링을 촉진할 수 있습니다.

③ 저탄소 딥드로잉 박강판의 경우, 노멀라이징을 하면 결정립계의 자유 시멘타이트를 제거하여 딥드로잉 성능을 향상시킬 수 있습니다.

④ 저탄소강 및 저탄소저합금강의 경우, 노멀라이징을 하면 더 많은 플레이크 펄라이트 조직을 얻을 수 있고, 경도를 HB140-190으로 높이고, 절삭시 "칼붙이" 현상을 피하고, 가공성을 향상시킬 수 있습니다. 중탄소강의 경우 노멀라이징과 어닐링이 모두 가능한 경우 노멀라이징을 사용하는 것이 더 경제적이고 편리합니다.5축 가공부품

⑤ 기계적 성질이 높지 않은 일반 중탄소 구조강의 경우 담금질 및 고온 템퍼링 대신 노멀라이징을 사용할 수 있으며 이는 조작이 쉬울 뿐만 아니라 강의 구조와 크기가 안정적입니다.

⑥ 고온 노멀라이징(Ac3 이상 150~200℃)은 고온에서 확산율이 높아 주조품과 단조품의 조성편석을 감소시킬 수 있습니다. 고온 정규화 후의 거친 입자는 두 번째 저온 정규화에 의해 정제될 수 있습니다.

7 증기터빈, 보일러 등에 사용되는 일부 저탄소 합금강은 노멀라이징을 통해 베이나이트 조직을 얻는 경우가 많으며, 고온 뜨임 후 400~550℃에서 사용하면 내크립성이 양호하다.

8 철강 부품 및 강재 외에 연성철의 열처리에도 노멀라이징(Normalizing)이 널리 사용되어 펄라이트 매트릭스를 얻고 연성철의 강도를 향상시킵니다.

노멀라이징의 특성은 공기 냉각이기 때문에 주변 온도, 적층 방법, 공기 흐름 및 작업물 크기 모두 노멀라이징 후 구성과 성능에 영향을 미칩니다. 정규화 구조는 합금강의 분류 방법으로도 사용될 수 있습니다. 일반적으로 합금강은 직경 25mm의 시료를 900℃로 가열한 후 공냉하여 얻은 조직에 따라 펄라이트강, 베이나이트강, 마르텐사이트강, 오스테나이트강으로 구분됩니다.
어닐링이란 무엇입니까?

어닐링(Annealing)은 금속을 일정한 온도까지 천천히 가열한 후, 충분한 시간 동안 유지한 후, 적절한 속도로 냉각시키는 금속 열처리 공정이다. 어닐링 열처리는 완전 어닐링, 불완전 어닐링, 응력 완화 어닐링으로 구분됩니다. 단련된 재료의 기계적 성질은 인장 시험이나 경도 시험으로 시험할 수 있습니다. 많은 철강은 어닐링 열처리된 상태로 공급됩니다. 강철의 경도는 로크웰 경도 시험기로 HRB 경도를 테스트할 수 있습니다. 더 얇은 강판, 강철 스트립 및 벽이 얇은 강관의 경우 표면 로크웰 경도 시험기를 사용하여 HRT 경도를 테스트할 수 있습니다. .

어닐링의 목적은 다음과 같습니다.

① 철강의 주조, 단조, 압연, 용접 등으로 인한 각종 구조적 결함 및 잔류응력을 개선 또는 제거하고 가공물의 변형 및 균열을 방지한다.

② 가공물을 부드럽게 만들어 절단합니다.

③ 결정립을 미세화하고 구조를 개선하여 공작물의 기계적 성질을 향상시킨다.

④ 최종 열처리(담금질, 템퍼링)를 위한 조직을 준비합니다.
일반적으로 사용되는 어닐링 프로세스는 다음과 같습니다.

① 완전히 어닐링된다. 중저탄소강의 주조, 단조, 용접 후 기계적 성질이 불량한 거친 과열구조를 미세화하는데 사용됩니다. 가공물을 페라이트가 모두 오스테나이트로 변태되는 온도보다 30~50℃ 높게 가열하여 일정시간 방치한 후 로로 서서히 냉각시킨다. 냉각 과정에서 오스테나이트는 다시 변형되어 강철 구조를 더 미세하게 만듭니다. .

② 구형화 어닐링. 단조 후 공구강, 베어링강의 고경도를 감소시키는 데 사용됩니다. 가공물은 강철이 오스테나이트를 형성하기 시작하는 온도보다 20~40°C 높게 가열되고, 그 온도를 유지한 후 천천히 냉각됩니다. 냉각 과정에서 펄라이트의 라멜라 시멘타이트가 구형이 되어 경도가 감소합니다.

③ 등온 어닐링. 이는 절단을 위해 니켈 및 크롬 함량이 높은 일부 합금 구조강의 높은 경도를 줄이는 데 사용됩니다. 일반적으로 오스테나이트의 가장 불안정한 온도까지 상대적으로 빠른 속도로 먼저 냉각시킨 후, 적당한 시간 동안 유지한 후 오스테나이트가 트루오스테이트 또는 소르바이트로 변태되어 경도가 감소될 수 있습니다.

④ 재결정소둔. 냉간인발 및 냉간압연 시 금속선 및 판재의 경화현상(경도 증가 및 소성 감소)을 제거하는데 사용됩니다. 가열 온도는 일반적으로 강철이 오스테나이트를 형성하기 시작하는 온도보다 50~150°C 낮습니다. 이런 방법으로만 가공 경화 효과를 제거하고 금속을 연화시킬 수 있습니다.

⑤ 흑연화 어닐링. 다량의 시멘타이트를 함유한 주철을 가소성이 좋은 전성 주철로 만드는 데 사용됩니다. 공정 작업은 주물을 약 950°C로 가열하고 일정 시간 동안 따뜻하게 유지한 후 적절하게 냉각하여 시멘타이트를 분해하여 응집성 흑연을 형성하는 것입니다.

⑥ 확산 어닐링. 합금주물의 화학적 조성을 균질화하고 성능을 향상시키는 데 사용됩니다. 주물을 녹이지 않고 가능한 최고 온도까지 가열하여 장기간 보관한 후, 합금 내의 여러 원소의 확산이 고르게 분포되는 경향이 있게 된 후 서서히 냉각시키는 방법이다.

⑦ 응력 완화 어닐링. 철강 주물 및 용접 부품의 내부 응력을 제거하는 데 사용됩니다. 철강제품의 경우 가열 후 오스테나이트가 형성되기 시작하는 온도는 100~200℃이며, 그 온도를 유지한 후 공기 중에서 냉각시키면 내부 응력을 제거할 수 있습니다.