직선 이음매 강관의 어닐링은 강관을 특정 온도로 가열한 후 그 온도를 유지하고 서서히 실온까지 냉각시키는 공정입니다. 어닐링에는 일반 어닐링, 구상화 어닐링, 응력 완화 어닐링 등이 있습니다.
1. 강관을 미리 정해진 온도로 가열하고 일정 시간 유지한 다음, 용광로에서 서서히 냉각시키는 공정을 어닐링이라고 합니다. 이 공정의 목적은 강재의 경도를 낮추고 강재 내부의 불균일한 구조와 응력을 제거하는 것입니다.
2. 강관을 750°C로 가열하고 잠시 유지한 후, 서서히 500°C까지 냉각시키고 마지막으로 공기 중에서 냉각시키는 것을 구상화 어닐링이라고 합니다. 이 공정의 목적은 강재의 경도와 절삭 성능을 낮추는 것입니다. 주로 고탄소강에 사용됩니다.
3. 응력 제거용 강관 어닐링은 저온 어닐링이라고도 합니다. 강재를 500~600도로 가열하여 일정 시간 유지한 후, 노를 이용하여 300도 이하로 서서히 냉각시키고, 마지막으로 상온에서 냉각시킵니다. 어닐링 과정 동안 구조는 변하지 않으며, 금속 내부의 응력이 대부분 제거됩니다.
4. 노멀라이징 강관을 임계 온도보다 30~50℃ 높은 온도로 가열한 후 적절한 시간 동안 유지하고, 공기 중에서 냉각하는 열처리 공정을 노멀라이징이라고 합니다. 노멀라이징의 주된 목적은 강재의 구조와 성능을 미세화하고, 평형 상태에 가까운 구조를 얻는 것입니다. 노멀라이징과 어닐링 공정의 주요 차이점은 노멀라이징의 냉각 속도가 약간 더 빠르다는 점이며, 따라서 노멀라이징 열처리의 생산 주기가 짧습니다. 그러므로 어닐링과 노멀라이징 모두 부품의 성능 요구 사항을 충족할 수 있는 경우, 노멀라이징을 최대한 활용해야 합니다.
5. 담금질의 경우, 강관을 임계점 이상의 특정 온도(45호강의 담금질 온도는 840~860℃, 탄소 공구강의 담금질 온도는 760~780℃)로 가열한 후 적절한 속도로 유냉합니다. (마르텐사이트 또는 베이나이트 구조를 얻기 위해 유냉하는 열처리 공정을 담금질이라고 합니다. 담금질, 어닐링, 노멀라이징 공정의 주요 차이점은 냉각 속도가 빠르다는 점이며, 목적은 마르텐사이트 구조를 얻는 것입니다. 마르텐사이트 구조는 강을 담금질한 후 얻어지는 불균형 구조로, 경도는 높지만 소성 및 인성은 떨어집니다. 마르텐사이트의 경도는 강재의 탄소 함량이 증가함에 따라 증가합니다.)
6. 템퍼링 처리된 강관은 경화 후 임계 온도 이하의 특정 온도로 가열하고 일정 시간 유지한 다음 상온으로 냉각합니다. 이 열처리 공정을 템퍼링이라고 합니다. 일반적으로 담금질된 강재 부품은 바로 사용할 수 없으며, 템퍼링 처리 후에만 사용할 수 있습니다. 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 강재 성능을 얻을 수 있습니다. 템퍼링은 템퍼링 온도에 따라 저온 템퍼링, 중온 템퍼링, 고온 템퍼링으로 나눌 수 있습니다.
1) 저온 템퍼링(150~250℃): 내부 응력 및 취성을 감소시키고 담금질 후 높은 경도와 내마모성을 유지합니다.
2) 350~500℃의 중온 템퍼링으로 탄성과 강도를 향상시킵니다.
3) 고온 템퍼링 500~650℃; 담금질된 강재를 500℃ 이상에서 템퍼링하는 것을 고온 템퍼링이라고 합니다. 고온에서 담금질하면 강재는 강도, 경도, 소성, 인성 등 종합적인 기계적 특성을 갖게 됩니다. 따라서 일반적으로 중탄소강 및 중탄소합금강은 담금질 후 고온 템퍼링 처리를 많이 적용합니다. 이는 축 부품에 많이 사용됩니다. 담금질 후 고온 템퍼링 처리를 담금질-템퍼링 처리라고 합니다.
게시 시간: 2023년 12월 8일