대구경 강관을 담금질 공정 후 냉각하는 방법

강관은 유체와 분말의 운반, 열 교환, 기계 부품 및 용기 제작에 사용되며, 더욱이 경제적인 강철의 일종입니다.강관을 사용하여 건축 구조 격자, 기둥, 기계 지지대를 만들면 무게를 줄이고 금속의 20~40%를 절약할 수 있으며, 공장과 같은 기계화된 건설을 실현할 수 있습니다.강관을 사용하여 고속도로 교량을 만들면 강철을 절약하고 시공을 간소화할 수 있을 뿐만 아니라 보호층으로 코팅된 면적을 크게 줄여 투자 및 유지 보수 비용을 절감할 수 있습니다.대구경 강관은 중공 단면의 길이가 강의 직경이나 원주보다 훨씬 큽니다.단면 형상에 따라 원형, 정사각형, 직사각형, 이형 강관으로 나눌 수 있습니다.재료에 따라 탄소 구조 강관, 저합금 구조 강관, 합금 강관, 복합 강관으로 나눌 수 있습니다.열 장비, 석유 화학 산업, 기계 제조, 지질 시추, 고압 장비 등에 사용되는 강관입니다. 생산 공정에 따라 무봉강관과 용접강관으로 나뉘며, 그 중 무봉강관은 열간압연과 냉간압연(인발) 두 종류로 나뉘고, 용접강관은 직봉용접강관과 나선봉용접강관으로 나뉜다.

1. 열처리 공정은 무엇입니까?대구경 강관?
(1) 열처리 공정 중 대구경 강관의 기하 변화의 원인은 열처리 응력입니다. 열처리 응력은 비교적 복잡한 문제이며, 변형 및 균열과 같은 결함의 원인일 뿐만 아니라 공작물의 피로 강도 및 사용 수명을 향상시키는 중요한 수단입니다.
(2) 따라서 열처리 응력의 메커니즘과 변화 법칙을 이해하고, 내부 응력을 제어하는 ​​방법을 숙지하는 것이 매우 중요합니다. 열처리 응력은 열처리 요인(열처리 및 조직 변형 과정)으로 인해 공작물 내부에 발생하는 응력을 의미합니다.
(3) 공작물 체적의 전체 또는 일부에서 자기평형을 이루므로 내부응력이라고 합니다. 열처리응력은 작용의 성질에 따라 인장응력과 압축응력으로 나눌 수 있으며, 작용 시간에 따라 순간응력과 잔류응력으로 나눌 수 있고, 발생 원인에 따라 열응력과 조직응력으로 나눌 수 있습니다.
(4) 열응력은 가열 또는 냉각 과정에서 공작물 여러 부분의 온도 변화가 비동기적으로 발생하기 때문에 발생합니다. 예를 들어, 고체 공작물의 경우, 가열 시 표면은 항상 중심부보다 더 빨리 가열되고, 냉각 시 중심부는 표면을 통해 열이 흡수되고 방출되기 때문에 표면보다 더 느리게 냉각됩니다.
(5) 조성 및 조직 상태가 변하지 않는 대구경 강관의 경우, 서로 다른 온도에 있을 때 선팽창 계수가 0이 아닌 한 비체적이 변합니다. 따라서 가열 또는 냉각 과정에서 상호 인장력과 내부 응력이 발생합니다. 당연히 작업물에서 발생하는 온도 차이가 클수록 열응력도 커집니다.

2. 대구경 강관을 담금질 공정 후 어떻게 냉각합니까?
(1) 담금질 공정에서는 소재를 더 높은 온도로 가열하고 더 빠른 속도로 냉각해야 합니다. 따라서 담금질 중, 특히 담금질 및 냉각 공정에서는 큰 열응력이 발생합니다. 직경 26 mm의 강구를 700°C로 가열한 후 물에서 냉각하면 표면과 중심부의 온도 변화가 발생합니다.
(2) 냉각 초기 단계에서는 표면의 냉각 속도가 코어의 냉각 속도보다 현저히 빠르며, 표면과 코어의 온도 차이는 지속적으로 증가합니다. 냉각이 지속되면 표면의 냉각 속도는 느려지고 코어의 냉각 속도는 상대적으로 증가합니다. 표면과 코어의 냉각 속도가 거의 같아지면 온도 차이가 커집니다.
(3) 이후, 코어의 냉각속도가 표면의 냉각속도보다 빨라지고, 표면과 코어의 온도차는 점차 감소하여 코어가 완전히 냉각되고 온도차도 사라지게 된다. 급속냉각 시 열응력이 발생하는 과정이다.
(4) 냉각 초기에는 표층이 급격히 냉각되어 심부와 온도 차이가 발생하기 시작합니다. 열팽창과 저온 수축이라는 물리적 특성으로 인해 심부의 온도가 높고 비체적이 큰 반면, 표층의 체적은 안정적으로 수축되어야 합니다. 이는 표층이 안쪽으로 자유롭게 수축하는 것을 방해하여 표층이 늘어나고 심부가 압축되는 열응력을 형성합니다.
(5) 냉각이 진행됨에 따라 상기 온도차는 계속 증가하며, 그에 따른 열응력도 그에 따라 증가합니다. 온도차가 큰 값에 도달하면 열응력도 커집니다. 이때의 열응력이 해당 온도에서의 강의 항복강도보다 낮으면 소성 변형은 발생하지 않고, 소량의 탄성 변형만 발생합니다.
(6) 냉각이 더 진행되면 표면의 냉각속도는 느려지고, 그에 따라 코어의 냉각속도는 증가하며, 온도차는 감소하는 경향을 보이며, 열응력은 점차 감소한다. 열응력이 감소함에 따라 상기 탄성 변형도 그에 따라 감소한다.