열처리는 금속재료 가공에 있어 매우 중요한 단계이다.열처리는 금속 재료의 물리적, 기계적 특성을 변화시키고 경도, 강도, 인성 및 기타 특성을 향상시킬 수 있습니다.
제품 설계의 구조가 안전하고 신뢰할 수 있으며 경제적이며 효율적이라는 것을 보장하기 위해 구조 엔지니어는 일반적으로 재료의 기계적 특성을 이해하고 설계 요구 사항 및 재료 특성에 따라 적절한 열처리 공정을 선택하며 성능 및 성능을 향상시켜야 합니다. 수명.다음은 금속재료와 관련된 13가지 열처리 공정을 소개하며 모든 분들께 도움이 되기를 바랍니다.
1. 어닐링
금속재료를 적당한 온도로 가열하여 일정시간 유지한 후 천천히 냉각시키는 열처리 공정이다.어닐링의 목적은 주로 금속 재료의 경도를 낮추고, 가소성을 향상시키고, 절단 또는 압력 가공을 용이하게 하며, 잔류 응력을 감소시키고, 미세 조직 및 조성의 균일성을 향상시키거나, 후속 열처리를 위한 미세 조직을 준비하는 것입니다.일반적인 어닐링 공정에는 재결정 어닐링, 완전 어닐링, 구상화 어닐링 및 응력 완화 어닐링이 포함됩니다.
완전 어닐링: 입자 크기를 미세화하고 구조를 균일하게 하며 경도를 낮추고 내부 응력을 완전히 제거합니다.완전 어닐링은 탄소 함량(질량 분율)이 0.8% 미만인 단조품이나 강철 주물에 적합합니다.
구상화 어닐링: 강의 경도를 낮추고, 절단 성능을 향상시키며, 담금질 후 변형 및 균열을 줄이기 위해 향후 담금질을 준비합니다.구상화 어닐링은 탄소 함량(질량 분율)이 0.8%를 초과하는 탄소강 및 합금 공구강에 적합합니다.
응력완화 어닐링 : 철강 부품의 용접 및 냉간 교정 시 발생하는 내부 응력을 제거하고, 부품의 정밀 가공 시 발생하는 내부 응력을 제거하며, 후속 가공 및 사용 시 변형을 방지합니다.응력 완화 어닐링은 다양한 주조, 단조품, 용접 부품, 냉간 압출 부품에 적합합니다.
2. 표준화
철강 또는 철강 부품을 Ac3 또는 Acm(강의 상임계점 온도)보다 30~50℃ 높은 온도로 가열하고, 적절한 시간 동안 유지한 후, 공기 중에서 냉각시키는 열처리 공정을 말합니다.노멀라이징의 목적은 주로 저탄소강의 기계적 성질을 향상시키고, 가공성을 향상시키며, 결정립 크기를 미세화하고, 구조적 결함을 제거하고, 후속 열처리를 위한 구조를 준비하는 것입니다.
3. 담금질
강재를 Ac3 또는 Ac1(강의 하임계점온도) 이상의 온도까지 가열하여 일정시간 유지한 후, 100%에서 마르텐사이트(또는 베이나이트) 조직을 얻는 열처리 공정을 말한다. 적절한 냉각 속도.담금질의 목적은 강철 부품에 필요한 마르텐사이트 조직을 얻고, 가공물의 경도, 강도 및 내마모성을 향상시키고, 후속 열처리를 위한 구조를 준비하는 것입니다.
일반적인 담금질 공정에는 염욕 담금질, 마르텐사이트 등급 담금질, 베이나이트 등온 담금질, 표면 담금질 및 국부 담금질이 포함됩니다.
단일 액체 담금질: 단일 액체 담금질은 상대적으로 단순한 모양과 낮은 기술 요구 사항을 가진 탄소강 및 합금강 부품에만 적용됩니다.담금질하는 동안 직경이나 두께가 5-8mm를 초과하는 탄소강 부품의 경우 소금물 또는 수냉식을 사용해야 합니다.합금강 부품은 오일로 냉각됩니다.
이중 액체 담금질: 강철 부품을 담금질 온도로 가열한 후 단열 후 물에서 300-400°C로 빠르게 냉각한 다음 오일로 옮겨 냉각합니다.
화염 표면 담금질: 화염 표면 담금질은 단단하고 내마모성 표면이 필요하고 단일 또는 소규모 배치 생산에서 충격 하중을 견딜 수 있는 크랭크샤프트, 기어 및 가이드 레일과 같은 대형 중탄소강 및 중탄소 합금강 부품에 적합합니다. .
표면 유도 경화: 표면 유도 경화를 거친 부품은 단단하고 내마모성인 표면을 가지면서 코어의 우수한 강도와 인성을 유지합니다.표면 유도 경화는 탄소 함량이 중간 정도인 중간 탄소강 및 합금강 부품에 적합합니다.
4. 템퍼링
철강 부품을 담금질한 후 Ac1 이하의 온도로 가열하고 일정 시간 유지한 후 상온으로 냉각시키는 열처리 공정을 말합니다.템퍼링의 목적은 주로 담금질 중에 강철 부품에서 발생하는 응력을 제거하여 강철 부품이 높은 경도와 내마모성, 필요한 가소성과 인성을 갖도록 하는 것입니다.일반적인 템퍼링 공정에는 저온 템퍼링, 중간 온도 템퍼링, 고온 템퍼링 등이 포함됩니다.
저온 템퍼링: 저온 템퍼링은 강철 부품의 담금질로 인한 내부 응력을 제거하며 일반적으로 절삭 공구, 측정 공구, 금형, 구름 베어링 및 침탄 부품에 사용됩니다.
중온 템퍼링: 중온 템퍼링을 통해 강철 부품은 높은 탄성, 특정 인성 및 경도를 얻을 수 있으며 일반적으로 다양한 유형의 스프링, 핫 스탬핑 다이 및 기타 부품에 사용됩니다.
고온 템퍼링: 고온 템퍼링을 통해 강철 부품은 우수한 종합 기계적 특성, 즉 고강도, 인성 및 충분한 경도를 달성하여 담금질로 인한 내부 응력을 제거할 수 있습니다.주로 스핀들, 크랭크샤프트, 캠, 기어, 커넥팅로드 등 높은 강도와 인성이 요구되는 중요한 구조부품에 사용됩니다.
5. 담금질 및 템퍼링
강철 또는 강철 부품을 담금질 및 템퍼링하는 복합 열처리 공정을 말합니다.담금질 및 템퍼링 처리에 사용되는 강을 담금질 및 템퍼링 강이라고 합니다.일반적으로 중탄소 구조강 및 중탄소 합금 구조강을 말합니다.
6. 화학적 열처리
절연을 위해 금속 또는 합금 가공물을 특정 온도의 활성 매체에 배치하여 하나 이상의 요소가 표면에 침투하여 화학적 조성, 구조 및 성능을 변화시키는 열처리 공정입니다.화학적 열처리의 목적은 주로 철강 부품의 표면 경도, 내마모성, 내식성, 피로 강도 및 내 산화성을 향상시키는 것입니다.일반적인 화학적 열처리 공정에는 침탄, 질화, 침탄질화 등이 포함됩니다.
침탄 : 중앙의 높은 인성을 유지하면서 표면의 높은 경도 (HRC60-65)와 내마모성을 달성합니다.휠, 기어, 샤프트, 피스톤 핀 등과 같은 내마모성 및 내 충격성 부품에 일반적으로 사용됩니다.
질화처리 : 볼트, 너트, 핀 등 중요 부품에 흔히 사용되는 철강 부품 표면층의 경도, 내마모성, 내식성을 향상시키는 역할을 합니다.
탄질화: 강철 부품 표면층의 경도와 내마모성을 향상시켜 저탄소강, 중탄소강 또는 합금강 부품에 적합하며 고속강 절삭 공구에도 사용할 수 있습니다.
7. 고용체 처리
합금을 고온의 단상대까지 가열하여 일정한 온도를 유지함으로써 잉여상이 고용체에 완전히 용해된 후 급속 냉각되어 과포화 고용체를 얻는 열처리 공정을 말합니다.용체화 처리의 목적은 주로 강철 및 합금의 소성 및 인성을 향상시키고 석출 경화 처리를 준비하는 것입니다.
8. 석출경화(석출강화)
과포화 고용체 내 용질 원자의 분리 및/또는 매트릭스 내 용해된 입자의 분산으로 인해 금속이 경화되는 열처리 공정입니다.오스테나이트계 석출 스테인레스강은 고용처리 또는 냉간가공 후 400~500℃ 또는 700~800℃에서 석출경화처리를 하면 고강도를 얻을 수 있습니다.
9. 적시 처리
합금 공작물이 고용체 처리, 냉간 소성 변형 또는 주조를 거쳐 단조되고, 더 높은 온도에 놓이거나 실온에서 유지되며 시간이 지남에 따라 특성, 모양 및 크기가 변하는 열처리 공정을 의미합니다.
가공물을 더 높은 온도로 가열하여 장시간 시효처리하는 시효처리 공정을 채용하는 경우를 인공시효처리라고 하며,가공물을 상온 또는 자연조건에서 장기간 보관하였을 때 발생하는 노화현상을 자연시효처리라 한다.시효처리의 목적은 가공물의 내부응력을 제거하고 구조와 크기를 안정시키며 기계적 성질을 향상시키는 것이다.
10. 경화성
특정 조건에서 강의 담금질 깊이와 경도 분포를 결정하는 특성을 말합니다.강철의 경화성이 좋은지 나쁜지는 종종 경화층의 깊이로 표현됩니다.경화층의 깊이가 클수록 강의 경화성은 좋아집니다.강의 경화성은 주로 화학적 조성, 특히 경화성, 가열 온도 및 유지 시간을 증가시키는 합금 원소 및 입자 크기에 따라 달라집니다.담금질성이 좋은 강철은 강철 단면 전체에 걸쳐 균일하고 일관된 기계적 특성을 얻을 수 있으며, 담금질 응력이 낮은 담금질제를 선택하여 변형과 균열을 줄일 수 있습니다.
11. 임계 직경(임계 담금질 직경)
임계 직경은 특정 매체에서 담금질한 후 중심부에 마르텐사이트 전체 또는 50% 마르텐사이트 조직이 얻어졌을 때 강의 최대 직경을 의미합니다.일부 강의 임계 직경은 일반적으로 기름이나 물에서의 경화성 테스트를 통해 얻을 수 있습니다.
12. 2차 경화
일부 철-탄소 합금(예: 고속도강)은 경도를 더욱 높이기 위해 여러 번의 템퍼링 주기가 필요합니다.2차 경화로 알려진 이러한 경화 현상은 특수 탄화물의 석출 및/또는 오스테나이트가 마르텐사이트 또는 베이나이트로 변태함으로써 발생합니다.
13. 취성 완화
특정 온도 범위에서 담금질되거나 담금질 온도에서 이 온도 범위까지 서서히 냉각되는 담금질 강의 취성 현상을 말합니다.템퍼 취성은 첫 번째 유형의 템퍼 취성과 두 번째 유형의 템퍼 취성으로 나눌 수 있습니다.
비가역성 템퍼 취성이라고도 알려진 첫 번째 유형의 템퍼 취성은 주로 템퍼링 온도 250-400 ℃에서 발생합니다.재가열 후 취성이 사라진 후, 이 범위에서 취성이 반복되어 더 이상 발생하지 않게 된다.
가역성 템퍼 취성이라고도 알려진 두 번째 유형의 템퍼 취성은 400~650℃ 범위의 온도에서 발생합니다.재가열 후 취성이 사라지면 급냉해야 하며, 장시간 방치하지 않거나 400~650℃ 범위에서 서냉하면 다시 촉매현상이 일어나게 된다.
템퍼 취성의 발생은 템퍼 취성을 발생시키는 경향이 있는 망간, 크롬, 실리콘, 니켈 등 강철에 포함된 합금 원소와 관련이 있으며, 몰리브덴과 텅스텐은 템퍼 취성을 약화시키는 경향이 있습니다.
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게시 시간: 2023년 11월 23일