어닐링은 냉간 압연된 정밀 광택강관을 적절한 온도로 가열하고, 재질 및 가공물의 크기에 따라 유지 시간을 다르게 설정한 후 서서히 냉각하는 공정입니다. 이 공정의 목적은 금속의 내부 구조가 평형 상태에 도달하거나 근접하도록 하여 우수한 가공 성능과 사용성을 확보하는 것입니다. 또는 후속 담금질을 위한 준비 단계로 진행될 수도 있습니다.
노멀라이징은 냉간압연된 정밀 광택강관을 적절한 온도로 가열한 후 공랭시키는 공정입니다. 노멀라이징의 효과는 어닐링과 유사하지만, 얻어지는 구조가 더 미세해진다는 점이 다릅니다. 재료의 절삭 성능을 향상시키기 위해 자주 사용되며, 특정 요구 사항을 충족하기 위해 사용되기도 합니다. 고품질 부품의 최종 열처리로는 적합하지 않습니다.
담금질이란 냉간 압연된 정밀 광택강관을 가열 및 절연 처리한 후, 물, 기름, 기타 무기염 또는 유기 수용액과 같은 담금질 매체에서 급속 냉각하는 공정입니다. 담금질 후, 냉간 압연된 정밀 광택강관은 단단해지지만 동시에 취성도 높아집니다.
냉간압연 정밀 광택강관의 취성을 줄이기 위해, 담금질된 냉간압연 정밀 광택강관을 상온보다 높지만 650°C 미만의 적절한 온도에서 장시간 유지한 후 냉각합니다. 이 공정을 템퍼링이라고 합니다.
어닐링, 노멀라이징, 퀜칭, 템퍼링은 전체 열처리에서 "네 가지 핵심 공정"입니다. 그중에서도 퀜칭과 템퍼링은 밀접한 관련이 있어 함께 사용되는 경우가 많으며 필수불가결한 공정입니다.
‘사불(四火)’은 다양한 가열 온도와 냉각 방법을 사용하는 여러 가지 열처리 공정을 발전시켜 왔습니다. 특정한 강도와 인성을 얻기 위해 담금질과 고온 템퍼링을 결합한 공정을 담금질-템퍼링이라고 합니다. 일부 합금은 담금질하여 과포화 고용체를 형성한 후, 상온 또는 그보다 약간 높은 온도에서 장시간 유지하여 경도, 강도 또는 전자기적 특성을 향상시킵니다. 이러한 열처리 공정을 시효 처리라고 합니다.
냉간압연 정밀 광택강관의 우수한 강도와 인성을 얻기 위해 압력 가공 변형과 열처리를 효과적이고 긴밀하게 결합하는 방법을 변형 열처리라고 하며, 음압 분위기 또는 진공 상태에서 수행하는 열처리를 진공 열처리라고 합니다. 이 방법은 냉간압연 정밀 광택강관의 산화 및 탈탄을 방지하고, 처리 후 표면을 매끄럽고 깨끗하게 유지하며, 가공물의 성능을 향상시킬 뿐만 아니라, 화학 열처리를 위한 침투제 처리도 가능하게 합니다.
표면 열처리란 냉간 압연된 정밀 광택 강관의 표면층만을 가열하여 기계적 특성을 변화시키는 금속 열처리 공정입니다. 공작물 내부로 과도한 열이 전달되지 않도록 냉간 압연된 정밀 광택 강관의 표면층만 가열하려면, 사용되는 열원은 높은 에너지 밀도를 가져야 합니다. 즉, 단위 면적당 많은 열에너지를 냉간 압연된 정밀 광택 강관에 공급하여 냉간 압연된 정밀 광택 강관의 표면 또는 일부 영역이 단시간 또는 순간적으로 고온에 도달하도록 해야 합니다. 표면 열처리의 주요 방법으로는 화염 담금질과 유도 가열 열처리가 있습니다. 일반적으로 사용되는 열원으로는 산소-아세틸렌 또는 산소-프로판 등의 화염, 유도 전류, 레이저, 전자빔 등이 있습니다.
화학 열처리는 냉간 압연된 정밀 광택강관의 표면층의 화학적 조성, 구조 및 특성을 변화시키는 금속 열처리 공정입니다. 화학 열처리와 표면 열처리의 차이점은 후자가 가공물의 표면층의 화학적 조성을 변화시킨다는 점입니다. 화학 열처리는 탄소, 질소 또는 기타 합금 원소를 포함하는 매질(기체, 액체, 고체) 내에서 가공물을 가열하고 장시간 유지하여 가공물 표면에 탄소, 질소, 붕소, 크롬 등의 원소가 침투하도록 하는 공정입니다. 원소 침투 후에는 담금질 및 템퍼링과 같은 추가 열처리 공정을 수행하기도 합니다. 화학 열처리의 주요 방법에는 침탄, 질화 및 금속화 처리가 있습니다.
열처리는 기계 부품, 공구 및 금형 제조 공정에서 중요한 공정 중 하나입니다. 일반적으로 열처리는 냉간 압연 정밀 광택강관의 내마모성, 내식성 등 다양한 특성을 확보하고 향상시킬 수 있습니다. 또한, 원료의 구조 및 응력 상태를 개선하여 다양한 냉간 및 열간 가공을 용이하게 합니다.
예를 들어, 백주철은 장시간 어닐링하여 가단성 주철을 얻어 소성을 향상시킬 수 있습니다. 기어에 적절한 열처리 공정을 적용하면 열처리하지 않은 기어보다 수명을 두 배 또는 수십 배까지 늘릴 수 있습니다. 또한, 저렴한 탄소강에 특정 합금 원소를 침투시켜 고가의 합금강과 유사한 특성을 갖도록 만들 수 있으며, 일부 내열강과 스테인리스강을 대체할 수 있습니다. 거의 모든 공구와 금형은 사용 전에 열처리를 거쳐야 합니다.
게시 시간: 2024년 2월 1일