(A) 강관 전체를 강수냉으로 마르텐사이트 변태 정지 온도(Mf점) 이하로 냉각시키면 담금질 균열이 발생할 확률이 높다.
(B) 담금질 균열 발생 시 균열이 강관의 축 방향으로 상당히 확장되므로, 균열 확장의 주된 힘은 원주 방향의 인장 응력이라고 볼 수 있다.
(C) 앞서 언급한 원주 방향 인장 응력의 원인에 관해서는 냉각 과정에서 발생한 벽 두께 방향의 온도 차이(불균일 온도)로 인해 강관의 외면과 내면 사이에 변형 시점의 차이가 발생한 것으로 볼 수 있다.
(D) 특히 온도 불균일성이 큰 냉각면 부근(즉, 내면과의 온도차가 큰 곳)에서는 취성 파괴로 인한 미세 균열이 발생하기 쉽고, 이는 균열 확장의 시작점이 될 가능성이 높다.
(E) 대부분의 경우 균열은 강관의 끝부분에서 시작하여 확장됩니다. 그 이유는 자유 표면을 갖는 끝부분의 응력 증가 계수가 끝부분 이외의 부분의 계수보다 크기 때문으로 여겨집니다.
(F) 수냉 없이 냉각 속도를 억제하면 고탄소 저합금강 및 크롬계 스테인리스강에서는 담금질 균열이 발생하지 않습니다. 특히 고탄소 저합금강의 경우, 열 민감화를 억제하고 구조를 베이나이트계 구조로 만들면 담금질 균열이 발생하지 않는다는 점에 유의해야 합니다. 요컨대, 대부분의 경우 담금질 균열은 자유 표면을 가진 강관 끝단에서 발생하는 균열로부터 시작된다고 볼 수 있습니다. 이러한 균열은 냉각으로 인해 발생하는 미세 균열이 발달하면서 발생합니다. 벽 두께 방향의 불균일한 온도로 인한 열 응력과 표면 부근의 냉각에 작용하는 상변태 응력으로 인한 원주 방향의 인장 응력(이하 "응력"이라 함)이 이러한 균열을 발생시킵니다.
(G) 수냉 시 담금질 균열이 발생하기 쉬운 저합금강이나 중합금강으로 만든 강관의 경우에도, 강관 끝단을 수냉하지 않으면 끝단 이외의 부분에서 충분한 마르텐성을 확보할 수 있다. 체적비상 냉각 속도를 수냉으로 하면 담금질 균열 없이 안정적으로 수냉할 수 있다.
(H) 상기 수냉법을 마르텐사이트계 스테인리스강으로 만들어진 강관에 적용하면 담금질 균열 없이 고성능을 확보할 수 있다. 본 발명은 강관의 외면에서 수냉하는 담금질 방법으로서, 강관 끝단은 수냉하지 않지만, 강관 끝단 이외의 부분 중 적어도 일부는 수냉하는 것을 특징으로 하는 강관 담금질 방법이다. 여기서 상기 "강관 끝단"은 강관의 양쪽 끝단을 모두 포함한다.
게시 시간: 2023년 11월 29일