첫째, 변형을 예열하는 방법직선 이음매 강관.
1. 적절한 재료 선택. 정밀하고 복잡한 금형의 경우, 고품질의 미세 변형 방지 금형강을 선택해야 합니다. 탄화물 편석이 심한 금형강의 경우, 적절한 주조 및 템퍼링 열처리를 수행해야 합니다. 크기가 큰 금형강이나 주조가 불가능한 금형강의 경우, 용체화 이중 정련 열처리를 수행할 수 있습니다. 가열 온도의 적절한 선택과 가열 속도 제어가 매우 중요합니다. 정밀하고 복잡한 금형의 경우, 열처리 변형을 줄이기 위해 저속 가열, 예열 및 기타 균형 가열 방법을 사용할 수 있습니다.
2. 정확한 열처리 공정 운영과 합리적인 템퍼링 열처리 공정 또한 정밀 복잡 금형의 변형을 줄이는 효과적인 방법입니다. 정밀 복잡 금형의 변형 원인은 복잡한 경우가 많지만, 변형 규칙을 이해하고 원인을 분석하여 적절한 방법을 적용하면 변형을 줄이고 제어할 수 있습니다.
3. 정밀하고 복잡한 금형은 가공 중 발생하는 잔류 응력을 제거하기 위해 예열 처리를 해야 합니다. 정밀하고 복잡한 금형의 경우, 여건이 허락한다면 진공 가열 담금질 및 담금질 후 심층 극저온 처리를 가능한 한 많이 사용해야 합니다. 금형 경도를 확보하면서 예냉, 단계적 냉각 담금질 또는 온간 담금질 공정을 가능한 한 많이 사용해야 합니다.
4. 금형 설계는 두께 변화를 최소화하고 대칭적인 형상을 갖도록 합리적이어야 합니다. 변형이 심한 금형의 경우, 변형 양상을 파악하고 가공 여유를 확보해야 합니다. 크고 정밀하며 복잡한 금형의 경우, 복합 설계 방식을 사용할 수 있습니다. 일부 정밀하고 복잡한 금형의 경우, 금형 정밀도를 제어하기 위해 예열처리, 시효 열처리, 템퍼링 및 질화 열처리를 적용할 수 있습니다. 금형의 모래구멍, 기공, 마모 등의 결함을 보수할 때는 보수 과정 중 변형을 방지하기 위해 냉간 용접기와 같이 열 발생을 최소화하는 장비를 사용해야 합니다.
둘째, 직선 이음매 강관의 어닐링 공정입니다.
직선 이음매 강관의 어닐링은 강관을 미리 정해진 온도로 가열하고 그 온도를 유지한 다음 실온까지 천천히 냉각하는 공정입니다. 어닐링에는 일반 어닐링, 구상화 어닐링, 응력 완화 어닐링 등 여러 종류가 있습니다.
1. 강관을 미리 정해진 온도로 가열하고 일정 시간 동안 유지한 다음, 용광로 내에서 서서히 냉각시키는 공정을 어닐링이라고 합니다. 이 공정의 목적은 강재의 경도를 낮추고 불균일한 미세구조와 내부 응력을 제거하는 것입니다.
2. 구상화 열처리는 강관을 750℃로 가열하고 일정 시간 동안 그 온도를 유지한 후, 500℃ 이하로 서서히 냉각시키고 마지막으로 공랭시키는 공정입니다. 이 공정의 목적은 강재의 경도를 낮추고 가공성을 향상시키는 것이며, 주로 고탄소강에 사용됩니다.
3. 저온 어닐링이라고도 하는 응력 제거 어닐링은 강철을 500~600도까지 가열하고, 그 온도에서 일정 시간 동안 유지한 다음, 용광로 내에서 300도 이하로 천천히 냉각시키고, 마지막으로 실온까지 냉각시키는 공정입니다. 어닐링 과정 동안 미세 구조는 변하지 않으며, 주된 기능은 금속 내부의 응력을 제거하는 것입니다.
4. 노멀라이징은 강관을 임계 온도보다 30~50℃ 높은 온도로 가열한 후, 해당 온도에서 적절한 시간 동안 유지하고 정지된 공기 중에서 냉각하는 열처리 공정입니다. 노멀라이징의 주된 목적은 미세 구조를 미세화하고, 강재의 물성을 향상시키며, 평형에 가까운 미세 구조를 얻는 것입니다. 어닐링과 비교했을 때, 노멀라이징은 냉각 속도가 약간 더 빠르므로 생산 주기가 단축된다는 것이 주요 차이점입니다. 따라서 어닐링과 노멀라이징 모두 부품의 성능 요구 사항을 충족할 수 있는 경우, 가능한 한 노멀라이징을 선택해야 합니다.
5. 담금질: 강관을 임계점(45강의 경우 840~860℃, 탄소 공구강의 경우 760~780℃) 이상의 온도로 가열한 후, 일정 시간 동안 유지하고, 적절한 속도로 물(또는 기름)에 냉각시켜 마르텐사이트 또는 베이나이트 조직을 얻는 열처리 공정을 담금질이라고 합니다. 담금질과 어닐링/노멀라이징의 주요 차이점은 냉각 속도가 더 빠르다는 점이며, 이는 마르텐사이트 조직을 얻기 위한 목적입니다. 마르텐사이트 조직은 담금질 후 얻어지는 불균형 조직으로, 경도는 높지만 소성 및 인성이 떨어집니다. 마르텐사이트의 경도는 강의 탄소 함량이 증가함에 따라 증가합니다.
6. 템퍼링: 경화된 강관을 임계 온도 이하의 온도로 재가열하고 일정 시간 동안 유지한 후 상온으로 냉각하는 열처리 공정을 템퍼링이라고 합니다. 담금질된 강재는 일반적으로 바로 사용할 수 없으며 사용 전에 반드시 템퍼링 처리를 해야 합니다. 담금질된 강재는 경도가 높고 취성이 강하기 때문에 바로 사용하면 종종 취성 파괴가 발생합니다. 템퍼링은 내부 응력을 제거하거나 감소시키고, 취성을 줄이며, 인성을 향상시킬 수 있습니다. 또한 담금질된 강재의 기계적 특성을 조정하여 강재의 성능 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 템퍼링 온도에 따라 저온 템퍼링, 중온 템퍼링, 고온 템퍼링의 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
1) 저온 템퍼링: 150~250°C; 내부 응력과 취성을 감소시키면서 담금질 후 높은 경도와 내마모성을 유지합니다.
2) 중온 템퍼링: 350~500°C; 탄성과 강도를 향상시킵니다.
3) 고온 템퍼링: 500~650°C; 담금질된 강재를 500°C 이상의 온도에서 템퍼링하는 것을 고온 템퍼링이라고 합니다. 고온 담금질 후, 담금질된 강재는 강도, 경도, 소성, 인성 등 전반적인 기계적 특성을 갖게 됩니다. 따라서 중탄소강 및 중탄소합금강은 담금질 후 고온 템퍼링 처리를 하는 경우가 많습니다. 이는 주로 축 부품에 사용됩니다. 담금질과 고온 템퍼링을 함께 처리하는 것을 템퍼링 처리라고 합니다.
게시 시간: 2025년 12월 4일