1. 담금질
1. 담금질이란 무엇입니까?
담금질은 강철에 사용되는 열처리 공정입니다. 이 공정에서 강철은 임계 온도 Ac3(과공석강의 경우) 또는 Ac1(과공석강의 경우)보다 높은 온도로 가열됩니다. 그런 다음 강철을 완전히 또는 부분적으로 오스테나이트화하기 위해 일정 기간 동안 이 온도를 유지한 다음 임계 냉각 속도보다 높은 냉각 속도로 Ms 미만으로 빠르게 냉각(또는 Ms 근처의 등온 유지)하여 마르텐사이트로 변환합니다( 또는 베이나이트). 담금질은 알루미늄 합금, 구리 합금, 티타늄 합금, 강화 유리 등 재료의 고용체 처리 및 급속 냉각에도 사용됩니다.
2. 담금질의 목적:
1) 금속제품이나 부품의 기계적 성질을 향상시킨다. 예를 들어 공구, 베어링 등의 경도와 내마모성을 높이고 스프링의 탄성한계를 높이며 샤프트 부품의 전반적인 기계적 특성을 향상시킵니다.
2) 스테인레스강의 내식성 향상, 자성강의 영구자성 증가 등 특정 유형의 강의 재료 또는 화학적 특성을 향상시키기 위해서는 담금질 매체를 신중하게 선택하고 올바른 담금질 방법을 사용하는 것이 중요합니다. 담금질 및 냉각 과정. 일반적으로 사용되는 담금질 방법에는 단일 액체 담금질, 이중 액체 담금질, 등급 담금질, 등온 담금질 및 국부 담금질이 포함됩니다. 각 방법에는 특정 용도와 이점이 있습니다.
3. 담금질 후 철강 공작물은 다음과 같은 특성을 나타냅니다.
- 마르텐사이트, 베이나이트, 잔류 오스테나이트 등의 불안정한 조직이 존재합니다.
- 내부 스트레스가 높다.
- 기계적 성질이 요구사항을 충족하지 않습니다. 결과적으로 강철 공작물은 일반적으로 담금질 후에 뜨임 처리됩니다.
2. 템퍼링
1. 템퍼링이란 무엇입니까?
템퍼링은 담금질된 금속 재료나 부품을 특정 온도까지 가열하고, 일정 시간 동안 그 온도를 유지한 후, 특정 방식으로 냉각시키는 열처리 공정입니다. 템퍼링은 담금질 직후에 수행되며 일반적으로 공작물 열처리의 마지막 단계입니다. 담금질과 템퍼링을 결합한 공정을 최종 처리라고 합니다.
2. 담금질 및 템퍼링의 주요 목적은 다음과 같습니다.
- 담금질된 부품의 내부 응력과 취성을 줄이기 위해서는 템퍼링이 필수적입니다. 적시에 담금질하지 않으면 담금질로 인한 높은 응력과 취성으로 인해 이러한 부품이 변형되거나 균열이 생길 수 있습니다.
- 템퍼링은 다양한 성능 요구 사항을 충족하기 위해 경도, 강도, 가소성 및 인성과 같은 공작물의 기계적 특성을 조정하는 데에도 사용할 수 있습니다.
- 또한 템퍼링은 금속 조직을 안정화시켜 후속 사용 중에 변형이 발생하지 않도록 하여 가공물의 크기를 안정화하는 데 도움이 됩니다.
- 템퍼링은 특정 합금강의 절삭 성능을 향상시킬 수도 있습니다.
3. 템퍼링의 역할은 다음과 같습니다.
작업물이 안정적으로 유지되고 사용 중에 구조적 변형이 발생하지 않도록 하려면 구조의 안정성을 향상시키는 것이 중요합니다. 여기에는 내부 응력 제거가 포함되며, 이는 기하학적 치수를 안정화하고 공작물의 성능을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 또한 템퍼링은 강철의 기계적 특성을 조정하여 특정 사용 요구 사항을 충족하는 데 도움이 될 수 있습니다.
템퍼링은 온도가 상승하면 원자 활동이 강화되어 강철의 철, 탄소 및 기타 합금 원소의 원자가 더 빠르게 확산되기 때문에 이러한 효과가 있습니다. 이는 원자의 재배열을 가능하게 하여 불안정하고 불균형한 구조를 안정적이고 균형 잡힌 구조로 변화시킵니다.
강철을 단련하면 경도와 강도는 감소하고 소성은 증가합니다. 기계적 특성의 이러한 변화 정도는 템퍼링 온도에 따라 달라지며 온도가 높을수록 변화가 커집니다. 합금 원소 함량이 높은 일부 합금강에서는 특정 온도 범위에서 템퍼링하면 미세한 금속 화합물이 석출될 수 있습니다. 이는 강도와 경도를 증가시키며, 이는 2차 경화로 알려진 현상입니다.
템퍼링 요구 사항: 다름가공 부품특정 사용 요구 사항을 충족하려면 다양한 온도에서 템퍼링이 필요합니다. 다양한 유형의 가공물에 권장되는 템퍼링 온도는 다음과 같습니다.
1. 절삭 공구, 베어링, 침탄 및 담금질 부품, 표면 담금질 부품은 일반적으로 250°C 이하의 저온에서 뜨임 처리됩니다. 이 공정을 통해 경도 변화가 최소화되고 내부 응력이 감소하며 인성이 약간 향상됩니다.
2. 스프링은 더 높은 탄성과 필요한 인성을 얻기 위해 350-500°C 범위의 중간 온도에서 단련됩니다.
3. 중탄소 구조용 강철로 제작된 부품은 일반적으로 강도와 인성의 최적 조합을 얻기 위해 500-600°C의 고온에서 단련됩니다.
강철을 약 300°C에서 담금질하면 취성이 더욱 커질 수 있는데, 이는 첫 번째 유형의 조질 취성으로 알려진 현상입니다. 일반적으로 이 온도 범위에서는 템퍼링을 수행하면 안 됩니다. 일부 중탄소 합금 구조용 강은 두 번째 유형의 템퍼 취성으로 알려진 고온 템퍼링 후 실온으로 천천히 냉각되면 취성이 발생하기 쉽습니다. 강철에 몰리브덴을 첨가하거나 템퍼링 중에 기름이나 물에서 냉각하면 두 번째 유형의 템퍼 취성을 방지할 수 있습니다. 두 번째 유형의 템퍼링된 취성 강철을 원래 템퍼링 온도로 재가열하면 이러한 취성을 제거할 수 있습니다.
생산 시 템퍼링 온도 선택은 공작물의 성능 요구 사항에 따라 달라집니다. 템퍼링은 가열 온도에 따라 저온 템퍼링, 중온 템퍼링, 고온 템퍼링으로 분류됩니다. 담금질 후 고온 템퍼링을 포함하는 열처리 공정을 템퍼링이라고 하며 강도가 높고 가소성 및 인성이 우수합니다.
- 저온 템퍼링: 150-250°C, M 템퍼링. 이 공정은 내부 응력과 취성을 감소시키고, 가소성과 인성을 향상시키며, 경도와 내마모성을 향상시킵니다. 일반적으로 측정 도구, 절삭 도구, 롤링 베어링 등을 만드는 데 사용됩니다.
- 중온 템퍼링: 350-500°C, T 템퍼링. 이러한 템퍼링 공정을 통해 더 높은 탄성, 특정 가소성 및 경도를 얻을 수 있습니다. 일반적으로 스프링, 단조 금형 등을 제조하는 데 사용됩니다.
- 고온 템퍼링: 500-650°C, S 템퍼링. 이 공정은 종합적인 우수한 기계적 특성을 가져오며 기어, 크랭크샤프트 등을 만드는 데 자주 사용됩니다.
3. 정규화
1. 정규화란 무엇입니까?
그만큼CNC 프로세스노멀라이징은 강철의 인성을 높이기 위해 사용되는 열처리입니다. 강철 부품은 Ac3 온도보다 30~50°C 높은 온도로 가열되고 일정 기간 동안 해당 온도를 유지한 다음 노 외부에서 공기로 냉각됩니다. 정규화에는 어닐링보다 빠른 냉각이 포함되지만 담금질보다 느린 냉각이 포함됩니다. 이 공정을 통해 강철의 결정립이 미세화되어 강도와 인성이 향상되고(AKV 값으로 표시됨) 부품의 균열 경향이 감소합니다. 노멀라이징은 저합금 열간압연강판, 저합금강 단조품, 주조품의 종합적인 기계적 특성을 크게 향상시킬 뿐만 아니라 절삭 성능도 향상시킬 수 있습니다.
2. 정규화에는 다음과 같은 목적과 용도가 있습니다.
1. 과공석강: 정규화는 주조, 단조, 용접물의 과열된 거친 입자 및 Widmanstatten 구조뿐만 아니라 압연 재료의 줄무늬 구조를 제거하는 데 사용됩니다. 이는 입자를 미세화하고 담금질 전 예열 처리로 사용할 수 있습니다.
2. 과공석강: 정규화는 네트워크 2차 시멘타이트를 제거하고 펄라이트를 정제하여 기계적 특성을 개선하고 후속 구형화 어닐링을 촉진할 수 있습니다.
3. 저탄소 심드로잉 박강판: 노멀라이징은 결정립계에서 유리 시멘타이트를 제거하여 딥드로잉 성능을 향상시킬 수 있습니다.
4. 저탄소강 및 저탄소 저합금강: 노멀라이징을 통해 더 미세하고 벗겨지는 펄라이트 조직을 얻을 수 있으며 HB140-190까지 경도가 증가하고 절단 중 "스틱킹 나이프" 현상이 방지되며 가공성이 향상됩니다. 중탄소강에 노멀라이징과 어닐링을 모두 사용할 수 있는 상황에서는 노멀라이징이 더 경제적이고 편리합니다.
5. 일반 중탄소 구조용 강 : 높은 기계적 성질이 요구되지 않는 경우 담금질 및 고온 템퍼링 대신 노멀라이징을 사용할 수 있어 공정이 간단하고 안정적인 강 구조 및 크기를 보장합니다.
6. 고온 노멀라이징(Ac3 이상 150~200°C): 고온에서 높은 확산률로 인해 주조품과 단조품의 성분 분리가 줄어듭니다. 거친 입자는 더 낮은 온도에서 후속 2차 정규화를 통해 정제될 수 있습니다.
7. 증기 터빈 및 보일러에 사용되는 저탄소 및 중탄소 합금강: 노멀라이징을 사용하여 베이나이트 조직을 얻은 다음 400~550°C에서 우수한 크리프 저항성을 위해 고온 템퍼링을 수행합니다.
8. 철강 부품 및 강재 외에도 연성 철의 열처리에 노멀라이징이 널리 사용되어 펄라이트 매트릭스를 얻고 연성 철의 강도를 향상시킵니다. 노멀라이징의 특성에는 공기 냉각이 포함되므로 주변 온도, 적층 방법, 공기 흐름 및 작업물 크기 모두 노멀라이징 후 구조와 성능에 영향을 미칩니다. 정규화 구조는 합금강의 분류 방법으로도 사용될 수 있습니다. 일반적으로 합금강은 직경 25mm의 시료를 900℃까지 가열한 후 공냉하여 얻은 조직에 따라 펄라이트강, 베이나이트강, 마르텐사이트강, 오스테나이트강으로 분류됩니다.
4. 어닐링
1. 어닐링이란 무엇입니까?
어닐링은 금속을 열처리하는 과정입니다. 금속을 특정 온도까지 천천히 가열하고, 일정 기간 동안 그 온도를 유지한 다음, 적절한 속도로 냉각하는 것입니다. 어닐링은 완전 어닐링, 불완전 어닐링, 응력 완화 어닐링으로 분류할 수 있습니다. 어닐링된 재료의 기계적 특성은 인장 시험이나 경도 시험을 통해 평가할 수 있습니다. 많은 철강은 어닐링된 상태로 공급됩니다. 강철 경도는 HRB 경도를 측정하는 로크웰 경도 시험기를 사용하여 평가할 수 있습니다. 얇은 강판, 강철 스트립 및 벽이 얇은 강관의 경우 표면 로크웰 경도 시험기를 사용하여 HRT 경도를 측정할 수 있습니다.
2. 어닐링의 목적은 다음과 같습니다.
- 주조, 단조, 압연, 용접 공정에서 철강으로 인해 발생하는 각종 구조적 결함 및 잔류응력을 개선 또는 제거하여 철강재의 변형 및 균열을 방지합니다.다이 캐스팅 부품.
- 가공물을 부드럽게 하여 절단합니다.
- 결정립을 미세화하고 구조를 개선하여 가공물의 기계적 성질을 향상시킵니다.
- 최종 열처리(담금질 및 템퍼링)를 위한 구조물을 준비합니다.
3. 일반적인 어닐링 공정은 다음과 같습니다.
① 완전한 어닐링.
주조, 단조, 용접 후 중저탄소강의 기계적 성질을 향상시키기 위해서는 조대한 과열조직의 미세화가 필요하다. 페라이트가 모두 오스테나이트로 변태되는 온도보다 30~50℃ 높은 온도로 가공물을 가열하고, 이 온도를 일정 시간 유지한 후, 노에서 서서히 냉각시키는 공정입니다. 공작물이 냉각됨에 따라 오스테나이트가 다시 한 번 변형되어 더 미세한 강철 구조가 만들어집니다.
② 구형화 어닐링.
단조 후 공구강, 베어링강의 고경도를 낮추기 위해서는 가공물을 오스테나이트가 형성되기 시작하는 온도보다 20~40℃ 높은 온도로 가열한 후 따뜻하게 유지한 후 천천히 냉각해야 합니다. 가공물이 냉각됨에 따라 펄라이트의 라멜라 시멘타이트가 구형으로 변하여 강의 경도가 감소합니다.
③ 등온 어닐링.
이 공정은 절단 가공을 위해 니켈 및 크롬 함량이 높은 특정 합금 구조강의 높은 경도를 줄이는 데 사용됩니다. 일반적으로 강은 오스테나이트의 가장 불안정한 온도까지 급속 냉각된 후 특정 시간 동안 따뜻한 온도로 유지됩니다. 이로 인해 오스테나이트가 트루오스테이트 또는 소르바이트로 변태되어 경도가 감소하게 됩니다.
④ 재결정소둔.
냉간인발 및 냉간압연 시 발생하는 금속선 및 박판의 경화를 감소시키기 위해 사용되는 공정입니다. 금속은 일반적으로 강철이 오스테나이트를 형성하기 시작하는 지점보다 50~150℃ 낮은 온도로 가열됩니다. 이렇게 하면 가공 경화 효과가 제거되고 금속이 부드러워집니다.
⑤ 흑연화 어닐링.
시멘타이트 함량이 높은 주철을 가소성이 좋은 단조 주철로 만들기 위해 주물을 약 950°C로 가열하고 일정 기간 동안 이 온도를 유지한 후 적절하게 냉각하여 시멘타이트를 분해하고, 응집성 흑연을 생성합니다.
⑥ 확산 어닐링.
이 공정은 합금 주물의 화학적 조성을 고르게 하고 성능을 향상시키는 데 사용됩니다. 이 방법은 주물을 녹이지 않고 가능한 최고 온도까지 가열하고, 이 온도를 장기간 유지한 후 서서히 냉각시키는 방법입니다. 이를 통해 합금의 다양한 원소가 확산되고 균일하게 분포됩니다.
⑦ 응력 완화 어닐링.
이 공정은 강철 주물 및 용접 부품의 내부 응력을 줄이는 데 사용됩니다. 100~200℃ 이하의 온도에서 가열 후 오스테나이트 형성이 시작되는 철강제품은 내부 응력을 제거하기 위해 보온 후 공기 중에서 냉각시켜야 합니다.
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게시 시간: 2024년 8월 14일