대구경 강관을 담금질 공정 후 냉각하는 방법은 무엇입니까?

강관은 유체 및 분말 고체의 운반, 열에너지 교환, 기계 부품 및 용기 제조에 사용될 뿐만 아니라 경제적인 강철의 일종이기도 합니다.강관을 사용하여 건축 구조 그리드, 기둥 및 기계 지지대를 만들면 무게를 줄이고 금속의 20~40%를 절약하며 공장과 같은 기계화 건설을 가능하게 할 수 있습니다.강관을 사용하여 도로 교량을 만들면 강철을 절약하고 시공을 간소화할 뿐만 아니라 보호 코팅 면적을 크게 줄여 투자 및 유지 보수 비용을 절감할 수 있습니다.대구경 강관은 중공 단면을 가지고 있으며 길이가 강철의 직경이나 원주보다 훨씬 큽니다.단면 형상에 따라 원형, 정사각형, 직사각형 및 특수형 강관으로 나뉩니다.재료에 따라 탄소 구조용 강관, 저합금 구조용 강관, 합금 강관 및 복합 강관으로 나뉩니다.용도에 따라 운송 파이프라인, 엔지니어링 구조, 열 장비용 강관, 석유 화학 산업, 기계 제조, 지질 시추, 고압 장비 등으로 나뉩니다. 생산 공정에 따라 무봉강관과 용접강관으로 나뉘며, 그 중 무봉강관은 열간압연과 냉간압연(인발) 두 가지 유형이 있으며, 용접강관은 직봉용접강관과 나선봉용접강관으로 나뉩니다.

1. 대구경 강관의 열처리 공정은 무엇입니까?
(1) 열처리 공정 중 대구경 강관의 기하학적 형상이 변화하는 원인은 열처리 응력의 영향입니다. 열처리 응력은 비교적 복잡한 문제이며, 변형 및 균열과 같은 결함의 원인일 뿐만 아니라 공작물의 피로 강도 및 사용 수명을 향상시키는 중요한 수단이기도 합니다.
(2) 따라서 열처리 응력의 메커니즘과 변화 규칙을 이해하고, 내부 응력을 제어하는 ​​방법을 숙지하는 것이 중요합니다. 열처리 응력은 열처리 요인(열처리 및 구조 변형 과정)으로 인해 공작물 내부에 발생하는 응력을 의미합니다.
(3) 공작물 체적의 전체 또는 일부 내에서 자체적으로 균형을 이루므로 내부 응력이라고 합니다. 열처리 응력은 작용 특성에 따라 인장 응력과 압축 응력으로 나뉩니다. 작용 시간에 따라 순간 응력과 잔류 응력으로 나눌 수 있습니다. 발생 원인에 따라 열 응력과 조직 응력으로 나눌 수 있습니다.
(4) 열응력은 가열 또는 냉각 과정에서 공작물의 여러 부분에서 동시에 발생하는 온도 변화로 인해 발생합니다. 예를 들어, 고체 공작물의 경우, 가열 시 표면은 항상 중심부보다 더 빨리 가열되고, 냉각 시 중심부는 표면보다 더 느리게 냉각됩니다. 이는 열 흡수 및 방출이 표면을 통해 이루어지기 때문입니다.
(5) 조성 및 조직 상태가 변하지 않는 대구경 강관의 경우, 선팽창 계수가 0이 아닌 한 온도 변화에 따라 비체적이 변합니다. 따라서 가열 또는 냉각 과정에서 가공물의 표면과 중심부 사이에 틈이 발생하여 서로 압축되는 내부 응력이 발생합니다. 당연히 가공물 내부에 발생하는 온도 차이가 클수록 열응력도 커집니다.

2. 대구경 강관을 담금질 공정 후 냉각하는 방법은 무엇입니까?
(1) 담금질 공정에서는 소재를 더 높은 온도로 가열하고 더 빠른 속도로 냉각해야 합니다. 따라서 담금질 중, 특히 담금질 냉각 공정에서는 큰 열응력이 발생합니다. 직경 26 mm의 강구를 700°C로 가열한 후 물에서 냉각하면 표면과 중심부의 온도가 변합니다.
(2) 냉각 초기에는 표면의 냉각 속도가 심부의 냉각 속도를 크게 초과하여 표면과 심부의 온도 차이가 계속 증가합니다. 냉각이 지속되면 표면의 냉각 속도는 느려지고 심부의 냉각 속도는 상대적으로 증가합니다. 표면과 심부의 냉각 속도가 거의 같아지면 온도 차이가 커집니다.
(3) 이후, 코어의 냉각속도가 표면의 냉각속도보다 빨라지고, 표면과 코어의 온도차는 점차 감소하여 코어가 완전히 냉각되면 온도차가 없어진다. 급속냉각 시 열응력이 발생하는 과정이다.
(4) 냉각 초기에는 표면층이 급격히 냉각되어 표면층과 코어 사이에 온도차가 발생하기 시작합니다. 열팽창과 수축이라는 물리적 특성으로 인해 표면 체적은 안정적으로 수축해야 하지만, 코어 온도는 여전히 높고 비체적도 크기 때문에 표면이 안쪽으로 자유롭게 수축하지 못하고, 표면은 늘어나고 코어는 압축되는 열응력이 형성됩니다.
(5) 냉각이 진행됨에 따라 상기 온도차는 계속 증가하며, 이에 따라 발생하는 열응력도 증가합니다. 온도차가 커지면 열응력도 커지게 됩니다. 이때의 열응력이 해당 온도 조건에서 강의 항복강도보다 낮으면 소성 변형을 일으키지 않고 미량의 탄성 변형만 발생하게 됩니다.
(6) 더 냉각되면 표층의 냉각속도는 느려지고, 심층의 냉각속도는 그에 따라 빨라지며, 온도차는 감소하는 경향을 보이며, 열응력도 점차 감소한다. 열응력이 감소함에 따라 상기 탄성 변형도 그에 따라 감소한다.