열처리 4 : 담금질, 템퍼링, 노멀라이징, 어닐링

열처리 4 : 담금질, 템퍼링, 노멀라이징, 어닐링

첫째, 담금질

1. 담금질은 무엇입니까?

강철 담금질은 강철이 임계 온도 Ac3 (hypoeutectoid steel) 또는 Ac1 (hypereutectoid steel) 이상으로 가열되면 일정 시간 동안 열 보존하고 오스테 나이트 화의 전체 또는 일부를 만든 다음 임계 냉각보다 크게합니다 Ms 이하의 냉간 냉 도율은 열처리 공정의 마르텐 사이트 (Ms) 또는 베이 나이트 변태에 가까운 등온선에 이른다. 일반적으로 알루미늄 합금, 구리 합금, 티타늄 합금, 강화 유리 및 기타 재료의 고용체 처리 또는 급속 냉각 공정을 이용한 열처리 공정은 담금질이라고합니다.

2. 담금질의 목적 :

1) 금속 제품 또는 부품의 기계적 특성을 향상시킵니다. 예 : 공구, 베어링 등의 경도와 내마모성을 개선하고 스프링의 탄성 한계를 향상 시키며 샤프트 부품의 포괄적 인 기계적 특성을 개선합니다.
2) 일부 특수강의 재료 또는 화학적 특성을 개선합니다. 스테인리스 강의 내식성 향상, 영구 자석강의 증가 등

냉각 담금질의 합리적인 선택에 대한 필요뿐만 아니라 냉각뿐만 아니라 정확한 담금질 방법, 일반적인 담금질 방법, 주로 단일 액체 담금질, 이중 액체 담금질, 담금질, 등온 담금질, 국소 담금질.

3. 담금질 후 스틸 소재는 다음과 같은 특성을 갖습니다.

(1) 마르텐 사이트, 베이 나이트, 잔류 오스테 나이트 및 다른 불균형 (즉, 불안정한) 구조가 얻어졌다.
(2) 내부 응력이 크다.
(3) 기계적 특성이 요구 사항을 충족시킬 수 없다. 따라서, 담금질 후 강재 피 가공물은 일반적으로 템퍼링

둘째, 템퍼링

1. 템퍼링이란 무엇입니까?

금속재 또는 특정 온도로 가열 된 부분을 담금질 한 후 템퍼링 한 후 열처리 공정과 템퍼링을 냉각 한 후 일정 시간 후에 열처리 한 다음 작동시킨 후 담금질 한 후 보통 열처리를합니다. 최종 공정으로 알려진 담금질 및 템퍼링 공정의 조합을 갖습니다.

2. 담금질 및 템퍼링의 주요 목적은 다음과 같습니다.

1) 내부 응력을 감소시키고 취성을 감소 시키며, 적시에 템퍼링이 종종 변형 또는 균열을 일으키지 않는 것과 같은 급냉 부품에 많은 스트레스 및 취성이있다.
2) 여러 가지 공작물의 다양한 요구 사항을 충족시키기 위해 공작물의 기계적 특성, 담금질 후 공작물, 높은 경도, 취성을 조절하여 담금질, 경도, 강도, 가소성 및 인성으로 조정할 수 있습니다.
3) 공작물 크기를 안정화시킵니다. 금속 조직은 향후 변형시 변형이 일어나지 않도록 템퍼링을 통해 안정화 될 수 있습니다.
4) 일부 합금강의 절삭 성능을 향상시킵니다.

3. 템퍼링 효과는 다음과 같습니다.

(1) 조직의 안정성을 향상 시켜서 공정의 사용에있어 공작물이 더 이상 조직 변형을 일으키지 않아 공작물의 기하학적 크기와 성능이 안정적으로 유지됩니다.
(2) 공작물 형상과 공작물 형상 크기의 안정성을 향상시키기 위해 내부 응력을 제거하십시오.
(3) 사용 요건을 충족시키기 위해 강철의 기계적 성질을 조정하십시오.

템퍼링이 이러한 효과를 갖는 이유는 온도가 상승 할 때 원자의 활동이 향상되고 철의 탄소, 기타 합금 원소가 더 빨리 확산되어 원자의 재배치와 결합을 달성 할 수 있기 때문입니다. 점진적으로 불안정한 불평형 구조를 안정적인 평형 구조로 변형시킨다. 내부 응력 제거는 또한 온도가 증가 할 때 금속 강도의 감소와 관련이있다. 일반적인 강철 템퍼, 경도 및 힘 쇠퇴, 소성은 좋아졌다. 템퍼링 온도가 높을수록 이러한 기계적 특성의 변화가 커집니다. 특정 온도 범위에서 열처리 될 때 합금 원소 함량이 높은 일부 합금강은 강도와 경도를 높이면서 일부 미세한 금속 화합물을 침전시킵니다. 이 현상을 2 차 경화라고합니다.

템퍼링 요구 사항 : 용도가 다른 공작물은 사용 요구 사항을 충족시키기 위해 서로 다른 온도에서 템퍼링되어야합니다.

(1) 절삭 공구, 베어링, 침탄 및 담금질 부품, 표면 담금질 부품 (종종 250 ℃ 이하의 저온 템퍼링). 저온에서 템퍼링 한 후에 경도는 거의 변하지 않으며 내부 응력은 감소하고 인성은 약간 증가합니다.
(2) 템퍼링 온도에서 350 ~ 500 ℃의 스프링. 고탄성 및 필요한 인성을 얻을 수있다.
(3) 탄소 구조 강철 부품에 일반적으로 좋은 강도와 인성으로 적절하게 얻기 위해 500 ~ 600 ℃ 고온 템퍼링에서 만들어집니다.

철강 300 ℃ tempering에서, 종종 그 취성을 증가하게,이 현상은 성질 취성의 첫 번째 종류라고합니다. 일반적으로이 온도 범위에서 템퍼링을 수행하지 않아야합니다. 일부 중질 탄소 합금 구조용 강재는 고 템퍼링 후에 천천히 실온으로 냉각 시키면 부서지기 쉽다. 이 현상은 제 2 유형의 템퍼 취성 (temper brittleness)으로 알려져있다. 템퍼링 중 몰리브덴을 강철에 첨가하거나 오일 또는 물에서 냉각 시키면 두 번째 유형의 템퍼 취성 (temper brittleness)을 방지 할 수 있습니다. 이 취성은 두 번째 유형의 템퍼 취성 강을 원래 템퍼링 온도로 재가열함으로써 제거 할 수 있습니다.

생산에서는 종종 작업 물의 성능 요구 사항에 따라 결정됩니다. 다른 가열 온도에 따라 템퍼링은 저온 템퍼링, 중간 템퍼링 및 고 템퍼닝으로 나눌 수 있습니다. 담금질과 후속 고온 템퍼링을 결합한 열처리 공정은 담금질 및 템퍼링이라고하며, 동시에 높은 강도와 우수한 연성을가집니다.

1) 저온 템퍼링 : 150-250 ℃, M 뒤, 내부 응력과 취성 감소, 플라스틱 인성 개선, 높은 경도 및 내마모성. 측정 공구, 절삭 공구 및 롤링 베어링 제작 등에 사용됩니다.
2)에서 온도 템퍼링 : 350-500 ℃, T 백, 높은 탄성을 가지고, 특정 소성 및 경도가 있습니다. 스프링, 단조 다이 등 제작에 사용됩니다.
3) 고온 템퍼링 : 500-650 ℃, S 백, 좋은 포괄적 인 기계적 성질을 가지고있다. 기어, 크랭크 샤프트 등 제작에 사용됩니다.

셋째, 정규화

1. 정상화는 무엇입니까?

노멀라이징은 강재의 인성을 향상시키는 열처리입니다. 30 ~ 50 ℃ 이상의 고온에서 강재를 Ac3로 가열하고 , 공냉으로부터 일정 기간 열 보존한다. 주요 특징은 냉각 속도가 어닐링보다 빠르지 만 담금질의 속도보다 빠르다는 점입니다. 표준화시 강철의 결정화 된 입자는 약간 빠른 냉각으로 정제 할 수있어 만족스러운 강도를 얻을 수있을뿐만 아니라 인성 (AKV 값)을 크게 개선하고 부품의 균열 경향을 줄일 수 있습니다. 일부 저 합금 열간 압연 강판, 단조 및 주조 부품을 표준화 한 후 재료의 포괄적 인 기계적 특성을 크게 개선 할 수 있으며 절단 특성도 향상시킬 수 있습니다.

2. 정규화에는 다음과 같은 용도와 용도가 있습니다.

(1) 저 합금 석영 강철의 경우, 과열 된 거친 결정 구조와 wechsler 구조의 주조, 단조, 용접 부분을 제거하기 위해 정규화, 리본 구조로 감긴 다. 곡물 정제; 또한 담금질하기 전에 예열 처리로 사용할 수 있습니다.
(2) hypereutectoid 강철, 정상화는 네트워크 이차 세멘 타이트를 제거하고, 펄라이트 정련을 만들뿐만 아니라 기계적 성질을 향상시킬뿐만 아니라 미래의 구형 화 어닐링에 도움이됩니다.
(3) 저탄소 딥 드로잉 얇은 강판의 경우, 표준화는 딥 드로잉 성능을 향상시키기 위해 그레인 경계 프리 세멘 타이트를 제거 할 수있다.

(4) 저탄소 강철 및 저탄소 저 합금 강철을 위해, 노멀라이징을 사용하여 절삭 가공을 개선 할 때 "스틱 나이프"현상을 피하면서 경도를 hb140-190으로 증가시켜보다 미세한 플레이크 펄라이트 조직을 얻을 수 있습니다. 중간 탄소강의 경우 표준화와 어닐링이 모두 가능할 때 표준화가보다 경제적이며 편리합니다.
(5) 보통 매체 탄소 구조 강철을 위해, 경우의 기계적 성질에서 높지 않고, 작동하기 쉬운 담금질 및 고온 템퍼링 대신에 사용할 수 있고, 강철 구조 및 크기 안정성을 만들 수 있습니다.
( 6 ) 높은 온도 확산 속도로 인해 고온 표준화 (Ac3보다 150 ~ 200 ℃)가 높으면 주물 및 단조의 조성 분리를 줄일 수 있습니다. 고온 정상화 후의 거친 입자는 저온에서 두 번째 연속적인 정상화에 의해 정제 될 수있다.

(7) 모든 지주는 증기 터빈 및 중저 탄소 합금강의 보일러 용으로 사용되며, 보통 베이 나이트 조직을 얻기 위해 보통 사용되며, 고온 템퍼링을 통해 400 ~ 550 ℃에서 사용되는 경우 크리프 저항력이 우수합니다. .
(8) 철강 및 강철 이외에, 노멀라이징은 노듈라 주철의 열처리에도 널리 사용되므로 펄라이트 매트릭스를 가지므로 노듈러스 주철의 강도를 향상시킵니다.

표준화는 공기 냉각으로 특징 지워지기 때문에 주변 온도, 스태킹 모드, 기류 및 공작물 크기는 표준화 후 구조 및 성능에 영향을 미칩니다. 표준화 미세 구조는 또한 합금강의 분류 방법으로 사용될 수 있습니다. 일반적으로 샘플에 따라 지름이 25 밀리미터에 대한 900 ℃ 로 가열 , 조직의 공기 냉각, 합금강은 펄라이트, 베이 나이트 강, 철강 martensitic 강 및 오스테 나이트 강으로 나눌 수 있습니다.

어니 일링

1. 어닐링이란 무엇입니까?

어닐링은 금속을 천천히 일정 온도로 가열하고 충분한 시간 동안 유지 한 다음 적절한 속도로 냉각시키는 열처리 공정입니다. 어닐링 열처리는 완전 어닐링, 불완전 어닐링 및 응력 제거 어닐링으로 구분됩니다. 어닐링 된 재료의 기계적 특성은 인장 시험 또는 경도 시험으로 시험 할 수 있습니다. 어닐링 열처리 상태에서 많은 철강이 공급됩니다. 로크웰 경도 시험기를 사용하여 강철 경도 시험용 HRB 경도를 시험 할 수 있습니다. 얇은 강판, 강철 벨트 및 얇은 벽 강관의 경우 표면 Rockwell 경도 시험기를 사용하여 HRT 경도를 시험 할 수 있습니다.

2. 어닐링의 목적은 다음과 같습니다.

(1) 주조, 단조, 압연 및 용접 공정에서 다양한 조직 결함 및 잔류 응력으로 인한 강재를 개선하거나 제거하여 공작물의 변형, 균열을 방지합니다.
(2) 절삭을 위해 가공물을 부드럽게합니다.
(3) 곡물을 정제하고, 공작물의 기계적 특성을 향상시키기 위해 조직을 개선하십시오.
(4) 조직을 준비하기위한 최종 열처리 (담금질, 뜨임).

3. 일반적인 어닐링 프로세스에는 다음이 포함됩니다.

(1) 완전 어닐링. 열악한 거친 과열 구조물의 기계적 성질 후 미세한 중간 및 저탄소 강 주조, 단조 및 용접에 사용됩니다. 30 ~ 50 ℃ 이상의 페라이트 오스테 나이트 온도 이상으로 열처리 된 공작물 에 일정 시간 열 보존 한 다음 다시 냉각하는 동안 오스테 나이트를 사용하여 강 조직을 만들 수 있습니다.

(2) 구상화 어닐링. 단조 후 공구강 및 베어링 강재의 높은 경도를 줄입니다. 공작물은 20 ~ 40 ℃ 이상의 오스테 나이트 강철 온도를 형성하기 시작하여 열 보존 후에 서서히 냉각되고, 펄라이트 라멜라 세멘 타이트를 볼로 냉각시키면서 경도를 감소시킵니다.

(3) 등온 어닐링. 절단을 위해 니켈과 크롬 함량이 높은 일부 합금 구조용 강재의 높은 경도를 줄입니다. 일반적으로, 오스테 나이트는 가장 빠른 속도로 오스테 나이트의 가장 불안정한 온도로 먼저 냉각되고, 오스테 나이트가 적절한 보온 후에 tortuoite 또는 sorbite로 변형 될 때 경도는 감소 될 수있다.

(4) 재결정 소둔. 냉간 압연 공정에서 금속 와이어, 박판을 제거하기 위해 냉간 압연 경화 현상 (경도 증가, 소성 감소). 가열 온도는 일반적으로 강철이 50 ~ 150 ℃ 이하의 오스테 나이트 온도를 형성하기 시작 하여 금속을 부드럽게하는 경화 경화 효과를 제거 할 수 있습니다.

(5) 흑연 화 어닐링. 다량의 세멘 타이트를 함유 한 주철을 가단성 가단성으로 변형시키는 데 사용됩니다. 주조 공정은 950 ℃ 정도 까지 가열하여 열처리 시간이 경과 한 후 적절한 냉각을하여 세멘 타이트 분해를 응집성 흑연으로 만든다.

(6) 확산 어닐링. 합금 주조의 화학적 조성을 균질화하고 서비스 성능을 향상시키는 데 사용됩니다. 이 방법은 용융하지 않고 가능한 최고 온도로 주조물을 가열하고 장시간 동안 따뜻하게 유지 한 다음 합금의 모든 원소가 확산되고 균등하게 분배 된 후 천천히 냉각하는 것입니다.

(7) 응력 제거 어닐링. 강 주물 및 용접 부품의 내부 응력을 제거합니다. 100 ~ 200 ℃ 의 오스테 나이트 강철 가열 온도를 형성 한 후에 시작하여 냉각 후 대기 중을 유지함으로써 내부 응력을 제거 할 수 있습니다.