예열 변형 방법직선 이음매 강관:
1. 적절한 재료 선택. 정밀하고 복잡한 금형의 경우, 미세 변형이 적고 품질이 우수한 금형강을 선택해야 합니다. 탄화물 편석이 심한 금형강은 적절히 주조한 후 담금질 및 템퍼링 열처리를 해야 합니다. 크기가 크거나 주조가 불가능한 금형강에는 고용체 이중 정련 열처리를 적용할 수 있습니다. 가열 온도와 가열 속도를 적절히 선택하고 제어해야 합니다. 정밀하고 복잡한 금형의 경우, 금형 열처리로 인한 변형을 줄이기 위해 저속 가열, 예열 등의 균형 가열 방법을 사용할 수 있습니다.
2. 정확한 열처리 공정 운영과 합리적인 템퍼링 열처리 공정 또한 정밀하고 복잡한 금형의 변형을 줄이는 효과적인 방법입니다. 정밀 복잡 금형의 변형 원인은 종종 복잡하지만, 변형 규칙과 발생 원인을 파악하고 특별한 방법을 사용하여 금형 변형을 방지하면 금형 변형을 줄이고 제어할 수 있습니다.
3. 정밀하고 복잡한 금형은 가공 중 발생하는 잔류 응력을 제거하기 위해 예열해야 합니다. 정밀하고 복잡한 금형의 경우, 여건이 허락한다면 진공 가열 담금질 및 담금질 후 극저온 처리를 최대한 활용해야 합니다. 금형의 경도를 확보하는 것을 전제로, 예냉, 단계적 냉각 담금질 또는 온간 담금질 공정을 사용하는 것이 좋습니다.
4. 금형의 설계 및 형태는 합리적이어야 하며, 두께 차이가 크지 않고 형상이 대칭적이어야 합니다. 변형이 큰 금형의 경우, 변형 규칙을 준수하고 가공 여유를 확보해야 합니다. 크고 정밀하며 복잡한 금형의 경우, 복합 설계 방식을 사용할 수 있습니다. 일부 정밀하고 복잡한 금형의 경우, 금형의 정밀도를 제어하기 위해 예열 처리, 시효 열처리, 담금질 및 템퍼링 질화 열처리 등을 적용할 수 있습니다. 기포, 기공, 마모 등의 금형 결함을 보수할 때는 냉간 용접기와 같이 열 충격이 적은 장비를 사용하여 보수 과정 중 변형 발생을 방지해야 합니다.
직선 이음매 강관 어닐링 공정: 직선 이음매 강관 어닐링은 강관을 특정 온도로 가열하고 그 온도를 유지한 후 실온까지 천천히 냉각하는 공정입니다. 어닐링에는 어닐링, 구상화 어닐링, 응력 완화 어닐링 등이 포함됩니다.
1. 강관을 미리 정해진 온도로 가열하고 일정 시간 동안 유지한 다음, 용광로 안에서 서서히 냉각시키는 공정을 어닐링이라고 합니다. 어닐링의 목적은 강재의 경도를 낮추고 강재 내부의 불균일한 구조와 응력을 제거하는 것입니다.
2. 강관을 750도까지 가열하고 일정 시간 동안 보온한 후, 서서히 500도까지 냉각시키고 마지막으로 공기 중에서 냉각시키는 공정을 구상화 어닐링이라고 합니다. 이 공정의 목적은 강재의 경도와 절삭 성능을 낮추는 것으로, 주로 고탄소강에 사용됩니다.
3. 강관 응력 어닐링은 저온 어닐링이라고도 합니다. 강재를 500~600도까지 가열한 후 일정 시간 동안 온도를 유지하고, 노 내에서 서서히 300도 이하로 냉각시킨 다음 실온까지 식힙니다. 어닐링 과정 동안 구조는 변하지 않으며, 금속 내부의 응력이 대부분 제거됩니다.
4. 노멀라이징: 노멀라이징은 강관을 임계 온도보다 30~50°C 높은 온도로 가열한 후 적절한 시간 동안 유지하고 정지된 공기 중에서 냉각하는 열처리 공정입니다. 노멀라이징의 주된 목적은 강재의 구조와 물성을 미세화하여 평형에 가까운 구조를 얻는 것입니다. 어닐링 공정과 비교했을 때, 노멀라이징의 주요 차이점은 냉각 속도가 약간 더 빠르다는 점이며, 따라서 노멀라이징 열처리의 생산 주기가 더 짧습니다. 그러므로 어닐링과 노멀라이징 모두 부품의 성능 요구 사항을 충족할 수 있는 경우, 노멀라이징을 최대한 활용하는 것이 좋습니다.
5. 담금질: 강관을 임계점 이상의 특정 온도로 가열하고(45호강의 담금질 온도는 840~860°C, 탄소 공구강의 담금질 온도는 760~780°C임), 일정 시간 유지한 후 적절한 속도로 물에 담급니다. (마르텐사이트 또는 베이나이트 구조를 얻기 위해 오일 냉각하는 열처리 공정을 담금질이라고 합니다. 담금질, 어닐링, 노멀라이징의 주요 차이점은 빠른 냉각 속도이며, 이는 마르텐사이트 구조를 얻기 위한 것입니다. 마르텐사이트 구조는 담금질 후 강에서 얻어지는 불균형 구조로, 경도는 높지만 소성 및 인성이 떨어집니다. 마르텐사이트의 경도는 강재의 탄소 함량이 증가함에 따라 증가합니다.)
6. 템퍼링: 강관을 경화시킨 후, 임계 온도 이하의 특정 온도로 가열하여 일정 시간 유지한 다음 상온으로 냉각합니다. 이러한 열처리 공정을 템퍼링이라고 합니다. 일반적으로 담금질된 강재는 바로 사용할 수 없으며 사용 전에 반드시 템퍼링 처리를 해야 합니다. 담금질된 강재는 경도가 높고 취성이 강하기 때문에 바로 사용하면 취성 파괴가 자주 발생합니다. 템퍼링은 내부 응력을 제거하거나 감소시키고, 취성을 줄이며, 인성을 향상시킬 수 있습니다. 또한, 담금질된 강재의 기계적 특성을 조정하여 원하는 성능을 얻을 수 있습니다. 템퍼링은 템퍼링 온도에 따라 저온 템퍼링, 중온 템퍼링, 고온 템퍼링의 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
1) 저온 템퍼링(150~250℃): 내부 응력 및 취성을 감소시키고 담금질 후 높은 경도와 내마모성을 유지합니다.
2) 350~500℃의 중온 템퍼링 처리; 탄성 및 강도 향상.
3) 고온 템퍼링 500~650℃; 담금질된 강재를 500℃ 이상의 온도에서 템퍼링하는 것을 고온 템퍼링이라고 합니다. 고온에서 담금질하면 강재는 강도, 경도, 소성, 인성 등 전반적인 기계적 특성을 갖게 됩니다. 따라서 일반적으로 중탄소강 및 중탄소합금강은 담금질 후 고온 템퍼링 처리를 하는 경우가 많습니다. 샤프트 부품에 다양하게 적용됩니다. 담금질 후 고온 템퍼링 처리를 담금질-템퍼링 처리라고 합니다.
게시 시간: 2023년 9월 13일