열처리의 기본 개념.
A. 열처리의 기본 개념.
기본 요소와 기능열처리:
1. 이열
목적은 균일하고 미세한 오스테 나이트 구조를 얻는 것입니다.
2. 보유
목표는 공작물을 철저히 가열하고 해독 및 산화를 방지하는 것입니다.
3. 쿨링
목표는 오스테 나이트를 다른 미세 구조로 변형시키는 것입니다.
열처리 후 미세 구조
가열 및 유지 후 냉각 공정 동안, 오스테 나이트는 냉각 속도에 따라 다른 미세 구조로 변형됩니다. 상이한 미세 구조는 다른 특성을 나타낸다.
B. 열처리의 기본 개념.
가열 및 냉각 방법, 강철의 미세 구조 및 특성에 기초한 분류
1. 전통적인 열처리 (전반적인 열처리) : 템퍼링, 어닐링, 정상화, 담금질
2. 표면 열처리 : 표면 켄칭, 유도 가열 표면 담금질, 불꽃 가열 표면 담금질, 전기 접촉 가열 표면 담금질.
3. 화학적 열처리 : 기화, 질화, 탄소화.
4. 다른 열처리 : 제어 된 대기 열처리, 진공 열처리, 변형 열처리.
C. 강철의 비판적 온도
강철의 임계 변환 온도는 열처리 동안 가열, 유지 및 냉각 공정을 결정하는 데 중요한 기초입니다. 철-탄소 위상 다이어그램에 의해 결정됩니다.
주요 결론 :강철의 실제 임계 변환 온도는 항상 이론적 임계 변환 온도 뒤에 뒤떨어집니다. 이는 난방시 과열이 필요하며 냉각시 언더 쿨링이 필요하다는 것을 의미합니다.
ⅱ. 강철의 발병 및 정규화
1. 어닐링의 정의
어닐링은 스틸을 그 온도에서 잡고있는 임계점 AC₁ 위 또는 아래의 온도로 가열하는 다음 평형에 가까운 구조를 달성하기 위해 천천히 냉각됩니다.
2. 어닐링의 목적
hb170 ~ 230의 범위에서 가공 가능한 경도 달성.
relieve 잔류 응력 : 후속 공정에서 변형 또는 균열을 방지합니다.
refine 곡물 구조 : 미세 구조를 향상시킵니다.
최종 열처리를위한 준비 : 후속 담금질 및 템퍼링을위한 세분화 된 (구형) 펄 라이트를 얻습니다.
3. 스페로이드 어닐링
프로세스 사양 : 가열 온도는 AC₁ 포인트 근처에 있습니다.
목적 : 강철의 시멘트 또는 탄화물을 구형화하여 세분화 된 (구형) 펄 라이트를 초래합니다.
적용 가능한 범위 : 유럽선 및 hypereutectoid 조성물이있는 강철에 사용됩니다.
4. Diffusing 어닐링 (균질화 어닐링)
프로세스 사양 : 가열 온도는 위상 다이어그램의 Solvus 라인보다 약간 낮습니다.
목적 : 분리를 제거합니다.
ⅲ. 강철의 정화 및 템퍼링
A. 청소
1. 담금질의 정의 : 담금질은 강철 가열을 AC₃ 또는 AC₁ 포인트 위의 특정 온도로 가열하여 해당 온도에서 유지 한 다음 임계 냉각 속도보다 큰 속도로 냉각되어 마르텐 사이트를 형성합니다.
2. 담금질의 목적 : 주요 목표는 강철의 경도와 내마모성을 높이기 위해 마르텐 사이트 (또는 때로는 낮은 베이 나이트)를 얻는 것입니다. 담금질은 강철의 가장 중요한 열 처리 과정 중 하나입니다.
3. 다양한 유형의 강철에 대한 담금질 온도가 측정됩니다
hypoeutectoid 강철 : AC₃ + 30 ° C ~ 50 ° C
유럽 연합 및 hypereuctoid 강철 : AC₁ + 30 ° C ~ 50 ° C
합금강 : 임계 온도보다 50 ° C ~ 100 ° C
4. 이상적인 담금질 매체의 냉각 특성 :
"코"온도 이전의 느린 냉각 : 열 응력을 충분히 줄입니다.
"코"온도 근처의 높은 냉각 용량 : 비 마르텐 사이트 구조의 형성을 피하기 위해.
m₅ 포인트 근처의 느린 냉각 : 마르텐 시트 변환에 의해 유도 된 응력을 최소화합니다.
5. 렌치 방법과 그 특성 :
simple 단순한 담금질 : 조작하기 쉽고 작고 단순한 모양의 공작물에 적합합니다. 결과 미세 구조는 마르텐 사이트 (M)입니다.
goubledouble hetenching : 더 복잡하고 제어하기 어렵고 복잡한 모양의 고 탄소강 및 대형 합금 강철 공작물에 사용됩니다. 결과 미세 구조는 마르텐 사이트 (M)입니다.
broken cheenching : 대형 복잡한 모양의 합금 강철 공작물에 사용되는보다 복잡한 과정. 결과 미세 구조는 마르텐 사이트 (M)입니다.
hissonethermal Quenching : 요구 사항이 높은 작고 복잡한 모양의 워크 피스에 사용됩니다. 생성 된 미세 구조는 더 낮은 베이나이트 (B)이다.
6. 경화성에 영향을 미치는 요인
경화성 수준은 강철에서 과냉각 오스테 나이트의 안정성에 달려 있습니다. 과냉각 오스테 나이트의 안정성이 높을수록 경화성이 높아지고 그 반대도 마찬가지입니다.
과냉각 오스테 나이트의 안정성에 영향을 미치는 요인 :
C-Curve의 위치 : C-Curve가 오른쪽으로 이동하면 담금질을위한 임계 냉각 속도가 감소하여 경화성이 향상됩니다.
주요 결론 :
C-Curve를 오른쪽으로 이동시키는 요인은 강철의 강화성을 증가시킵니다.
주요 요인 :
화학적 조성 : 코발트 (CO)를 제외하고, 오스테 나이트에 용해 된 모든 합금 요소는 경화성을 증가시킨다.
탄소 함량이 탄소강의 에테텍 그이드 조성물에 가까울수록 C- 커브가 오른쪽으로 더 많이 이동하고 강화 가능성이 높아집니다.
7. 경화성의 결정 및 표현
winend Quench Hardenability Test : 엔드 쿼치 테스트 방법을 사용하여 경화성을 측정합니다.
critical quence 직경 지름 지름 방법 : 임계 퀀칭 직경 (d₀)은 특정 Quenching 매체에서 완전히 경화 될 수있는 강철의 최대 직경을 나타냅니다.
B. 세련된
1. 템퍼링의 정의
템퍼링은 켄칭 된 강철이 AT 포인트 아래의 온도로 재가열되어 그 온도에서 고정 된 다음 실온으로 냉각되는 열처리 공정입니다.
2. 템퍼링의 목적
잔류 응력 감소 또는 제거 : 공작물의 변형 또는 균열을 방지합니다.
잔류 오스테 나이트 감소 또는 제거 : 공작물의 치수를 안정화시킵니다.
담금질 된 강철의 취성을 제거하십시오 : 미세 구조와 특성을 조정하여 공작물의 요구 사항을 충족시킵니다.
중요한 참고 : 담금질 후에 강철을 즉시 템퍼해야합니다.
3. 세련된 과정
1. 템퍼링
목적 : 담금질 스트레스를 줄이고, 공작물의 인성을 향상시키고, 높은 경도와 내마모성을 달성하십시오.
온도 : 150 ° C ~ 250 ° C.
성능 : 경도 : HRC 58 ~ 64. 높은 경도 및 내마모성.
응용 프로그램 : 도구, 금형, 베어링, 기화 부품 및 표면 강성 구성 요소.
2. 높은 템퍼링
목적 : 충분한 힘과 경도와 함께 높은 인성을 달성합니다.
온도 : 500 ° C ~ 600 ° C.
성능 : 경도 : HRC 25 ~ 35. 좋은 전반적인 기계적 특성.
응용 프로그램 : 샤프트, 기어, 커넥팅로드 등
열 정제
정의 : 담금질과 고온 템퍼링을 열 정제 또는 단순히 템퍼링이라고합니다. 이 프로세스로 처리 된 강철은 전반적인 성능이 뛰어나며 널리 사용됩니다.
ⅳ. 강철의 수면 열처리
A. 강철의 담금질
1. 표면 경화의 정의
표면 경화는 표면 층을 오스테 나이트로 변환 한 다음 신속하게 냉각시켜 공작물의 표면층을 신속하게 가열함으로써 공작물의 표면층을 강화하도록 설계된 열처리 공정입니다. 이 과정은 강철의 화학적 조성물 또는 재료의 핵심 구조를 변경하지 않고 수행됩니다.
2. 표면 경화 및 후화 구조에 사용되는 재료
표면 경화에 사용되는 재료
전형적인 재료 : 중간 탄소강 및 중간 탄소 합금강.
전처리 : 전형적인 과정 : 템퍼링. 핵심 속성이 중요하지 않은 경우 대신 정규화를 사용할 수 있습니다.
하강 후 구조
표면 구조 : 표면 층은 일반적으로 마르텐 사이트 또는 베이 나이트와 같은 경화 구조를 형성하여 높은 경도와 내마모성을 제공합니다.
핵심 구조 : 강철의 핵심은 일반적으로 전처리 공정 및 기본 재료의 특성에 따라 일반적으로 펄라이트 또는 템퍼링 상태와 같은 원래 구조를 유지합니다. 이것은 핵심이 좋은 강인함과 힘을 유지하도록합니다.
B. 유도 표면 경화의 특성
1. 높은 가열 온도 및 빠른 온도 상승 : 유도 표면 경화는 일반적으로 높은 가열 온도와 빠른 가열 속도를 포함하여 짧은 시간 내에 빠른 가열을 가능하게합니다.
2. 표면층의 오스테 나이트 입자 구조 : 빠른 가열 및 후속 담금질 공정 동안 표면층은 미세한 오스테 나이트 입자를 형성합니다. 담금질 후, 표면은 주로 미세한 마르텐 사이트로 구성되며, 경도는 일반적으로 기존의 담금질보다 2-3 시간이 높습니다.
3. good 표면 품질 : 가열 시간이 짧기 때문에 공작물 표면은 산화 및 탈 카버 화에 덜 쉬우 며, 켄칭으로 인한 변형이 최소화되어 표면 품질이 우수합니다.
4. 높은 피로 강도 : 표면층의 마르텐 사이트 상 변환은 압축 응력을 생성하여 공작물의 피로 강도를 증가시킵니다.
5. 높은 생산 효율성 : 유도 표면 경화는 대량 생산에 적합하여 높은 운영 효율을 제공합니다.
C. 화학적 열처리의 신분증
기화, 차단, 차단, 크로마 화, 규산화, 규산화, 규산화, 탄소화, 붕소 부화
D.GAS 기화
가스 기화는 공작물을 밀봉 된 가스 기화로에 넣고 강철을 오스테 나이트로 변형시키는 온도로 가열되는 과정입니다. 그런 다음, 기화제가 퍼니스로 떨어지거나 기화 대기가 직접 도입되어 탄소 원자가 공작물의 표면 층으로 확산 될 수 있습니다. 이 공정은 공작물 표면의 탄소 함량 (WC%)을 증가시킵니다.
√ 방송 에이전트 :
• 탄소가 풍부한 가스 : 석탄 가스, 액화 석유 가스 (LPG) 등
• 유기 액체 : 등유, 메탄올, 벤젠 등과 같은 유기 액체.
√ 프로세스 매개 변수화 :
• 기화 온도 : 920 ~ 950 ° C.
• 기화 시간 : 기화 된 층의 원하는 깊이와 기화 온도에 따라 다릅니다.
e. 기화 후 치료
스틸은 기화 후 열처리를 겪어야합니다.
기화 후 열처리 과정 :
√ 청소 + 저온 템퍼링
1. 사전 냉각 + 저온 온도 템퍼링 후 방향 켄칭 : 공작물은 기화 온도에서 코어의 Ar₁ 온도 바로 위로 사전 냉각 된 다음 즉시 켄칭 한 다음 160 ~ 180 ° C에서 저온 템퍼링을 수행합니다.
2. 사전 냉각 + 저온 템퍼링 후 단일 담금질 : 기화 후, 공작물은 실온으로 천천히 냉각 된 다음, 담금질 및 저온 템퍼링을 위해 재가열됩니다.
3. 사전 냉각 + 저온 온도 템퍼링 후의 물 담금질 : 기화 및 느린 냉각 후,이 공작물은 두 단계의 가열 및 담금질을 겪고 저온 템퍼링을 겪습니다.
ⅴ. 강의 화학 열처리
1. 화학 열 처리의 정의
화학적 열처리는 강철 공작물이 특정 활성 매체에 배치되고 가열되고 온도에서 고정되어 배지의 활성 원자가 공작물 표면으로 확산 될 수있는 열처리 공정이다. 이것은 공작물 표면의 화학적 조성 및 미세 구조를 변화시켜 특성을 변경시킨다.
2. 화학 열 처리의 기본 과정
분해 : 가열 동안 활성 배지는 분해되어 활성 원자를 방출합니다.
흡수 : 활성 원자는 강의 표면에 흡착되어 강의 고체 용액에 용해됩니다.
확산 : 강철 표면에 흡수되어 용해 된 활성 원자가 내부로 이동합니다.
유도 표면 경화의 유형
A. 고주파 유도 가열
현재 주파수 : 250 ~ 300 kHz.
경화 된 층 깊이 : 0.5 ~ 2.0 mm.
응용 프로그램 : 중간 및 소형 모듈 기어 및 중소형 샤프트.
B. 사수 주파수 유도 가열
현재 주파수 : 2500 ~ 8000 kHz.
강화 된 층 깊이 : 2 ~ 10 mm.
응용 프로그램 : 대형 샤프트 및 대형 모듈 기어.
C. 전력 주파수 유도 가열
전류 주파수 : 50Hz.
경화 된 층 깊이 : 10 ~ 15 mm.
응용 프로그램 : 매우 강화 된 층이 필요한 워크 피스.
3. 유도 표면 경화
유도 표면 경화의 기본 원리
피부 효과 :
유도 코일에서 전류를 교대하면 공작물의 표면에 전류가 유도 될 때, 유도 된 전류의 대부분은 표면 근처에 집중되며, 거의 전류는 공작물의 내부를 통과하지 않습니다. 이 현상은 피부 효과로 알려져 있습니다.
유도 표면 경화 원리 :
피부 효과에 기초하여, 공작물의 표면은 오스테니 화 온도 (몇 초 안에 800 ~ 1000 ℃로 상승)로 빠르게 가열되며, 공작물의 내부는 거의 가열되지 않은 채 남아있다. 그런 다음 물 분무에 의해 공작물을 냉각시켜 표면 경화를 달성합니다.
4. 세심한 산성
담금질 된 강철의 템퍼링 브라이언스
템퍼링 브리틀랜드는 특정 온도에서 템퍼링 될 때 Quenched Steel의 충격 인성이 크게 감소하는 현상을 말합니다.
템퍼링의 첫 번째 유형
온도 범위 : 250 ° C ~ 350 ° C.
특성 :이 온도 범위 내에서 담금질 된 강철이 강화되면, 이러한 유형의 템퍼링 브리티 니스를 개발할 가능성이 높으며, 이는 제거 할 수 없습니다.
솔루션 :이 온도 범위 내에서 템퍼링 된 스틸을 피하십시오.
첫 번째 유형의 강화 된 브리티스는 낮은 온도 화려 함을 돋보이게하거나 돌이킬 수없는 템퍼링 브리티 니스라고도합니다.
ⅵ
1. 정수는 담금질을 따르는 최종 열처리 과정입니다.
담금질 된 강에 템퍼링이 필요한 이유는 무엇입니까?
켄칭 후 미세 구조 : 켄칭 후, 강철의 미세 구조는 전형적으로 마르텐 사이트 및 잔류 오스테 나이트로 구성됩니다. 둘 다 주목할만한 단계이며 특정 조건 하에서 변형됩니다.
Martensite의 특성 : Martensite는 높은 경도뿐만 아니라 높은 비율 (특히 고 탄소 바늘 모양의 Martensite)을 특징으로하며, 이는 많은 응용 분야의 성능 요구 사항을 충족하지 않습니다.
Martensitic 변환의 특성 : Martensite 로의 변환은 매우 빠르게 발생합니다. 담금질 후, 공작물에는 잔류 내부 응력이있어 변형 또는 균열을 유발할 수 있습니다.
결론 : 공작물은 담금질 후 직접 사용할 수 없습니다! 내부 응력을 줄이고 공작물의 인성을 향상시키기 위해서는 템퍼링이 필요합니다.
2. 경화성과 경화 용량 간의 차이 :
경화성 :
경화성은 켄칭 후 특정 강화 깊이 (경화 된 층의 깊이)를 달성하는 강철의 능력을 말합니다. 강철의 구성과 구조, 특히 합금 요소와 강철 유형에 따라 다릅니다. 강화 가능성은 담금질 과정에서 강철이 두께에 걸쳐 얼마나 잘 강화 될 수 있는지를 측정 한 것입니다.
경도 (경화 용량) :
경도 또는 경화 용량은 담금질 후 철강에서 달성 할 수있는 최대 경도를 나타냅니다. 그것은 강철의 탄소 함량에 크게 영향을받습니다. 탄소 함량이 높을수록 일반적으로 잠재적 인 경도가 높아지지만 이는 강철의 합금 요소와 담금질 공정의 효과에 의해 제한 될 수 있습니다.
3. 강철의 하심 가능성
√ 강화 성의 개념
경화성은 오스테 니화 온도로부터 켄칭 후 특정 깊이의 마르텐 시스트 경화를 달성하는 강철의 능력을 말한다. 간단하게, 담금질 동안 마르텐 사이트를 형성하는 것은 강철의 능력입니다.
경화성 측정
경화성의 크기는 켄칭 후 지정된 조건에서 얻은 경화 층의 깊이로 표시됩니다.
강화 된 층 깊이 : 이것은 공작물 표면에서 구조가 반 마르텐 사이트 인 영역으로의 깊이입니다.
일반적인 담금질 매체 :
•물
특성 : 강한 냉각 능력으로 경제적이지만 끓는점 근처에서 냉각 속도가 높기 때문에 과도한 냉각으로 이어질 수 있습니다.
적용 : 일반적으로 탄소강에 사용됩니다.
바닷물 : 물에 소금 또는 알칼리 용액으로 물에 비해 고온에서 냉각 용량이 높아 탄소강에 적합합니다.
•기름
특성 : 저온 (비등점 근처)에서 냉각 속도가 느리게 제공되어 변형 및 균열 경향을 효과적으로 감소 시키지만 고온에서는 냉각 능력이 낮습니다.
적용 : 합금 강에 적합합니다.
유형 : 담금질 오일, 기계 오일 및 디젤 연료가 포함됩니다.
가열 시간
가열 시간은 가열 속도 (원하는 온도에 도달하는 데 걸리는 시간)와 유지 시간 (목표 온도에서 유지 된 시간)으로 구성됩니다.
가열 시간을 결정하기위한 원리 : 내부와 외부에서 공작물 전체에 걸쳐 균일 한 온도 분포를 보장합니다.
완전한 오스테 나이트 화를 보장하고 형성된 오스테 나이트가 균일하고 정상인지 확인하십시오.
가열 시간을 결정하기위한 기초 : 일반적으로 경험적 공식을 사용하여 추정되거나 실험을 통해 결정됩니다.
담금질 매체
두 가지 주요 측면 :
A. 냉각 속도 : 냉각 속도가 높을수록 마르텐 사이트의 형성이 촉진됩니다.
B. 자극 스트레스 : 냉각 속도가 높을수록 잔류 응력이 증가하여 공작물의 변형 및 균열 경향이 높아질 수 있습니다.
ⅶ. 정상화
1. 정상화의 정의
정규화는 강철이 AC3 온도보다 30 ° C ~ 50 ° C로 가열되고, 그 온도에서 고정 된 후, 평형 상태에 가까운 미세 구조를 얻기 위해 에어 냉각되는 열처리 공정입니다. 어닐링과 비교할 때 정규화는 더 빠른 냉각 속도를 가지므로 더 미세한 펄 라이트 구조 (P)와 더 높은 강도 및 경도가 나타납니다.
2. 정규화의 목적
정규화의 목적은 어닐링의 목적과 유사합니다.
3. 정규화의 응용
• 네트워크가 2 차 시멘트를 제거합니다.
• 요구 사항이 낮은 부품의 최종 열처리 역할을합니다.
• 가공 가능성을 향상시키기 위해 저 및 중간 탄소 구조 강철을위한 제조 열처리 역할을합니다.
4. 어닐링 유형
첫 번째 유형의 어닐링 :
목적과 기능 : 목표는 위상 변형을 유도하는 것이 아니라 불균형 상태에서 균형 상태로 전환하는 것입니다.
유형 :
• 확산 어닐링 : 분리를 제거하여 조성물을 균질화하는 것을 목표로합니다.
• 재결정 어닐링 : 작업 경화의 영향을 제거하여 연성을 회복시킵니다.
• 스트레스 완화 어닐링 : 미세 구조를 변경하지 않고 내부 응력을 줄입니다.
두 번째 유형의 어닐링 :
목적과 기능 : 미세 구조와 특성을 변화시켜 펄 라이트가 지배하는 미세 구조를 달성하는 것을 목표로합니다. 이 유형은 또한 Pearlite, Ferrite 및 Carbides의 분포 및 형태가 특정 요구 사항을 충족하도록합니다.
유형 :
• 완전 어닐링 : 강철을 AC3 온도 위로 가열 한 다음 천천히 식히기 위해 균일 한 펄 라이트 구조를 생성합니다.
• 불완전한 어닐링 : AC1과 AC3 온도 사이의 강철을 가열하여 구조를 부분적으로 변형시킵니다.
• 등온 어닐링 : 강철을 AC3 이상으로 가열 한 다음 등온 온도로 빠르게 냉각하고 원하는 구조를 달성하기 위해 유지합니다.
• 구형 어닐링 : 구형 탄수화물 구조를 생성하여 가공 가능성과 강인성을 향상시킵니다.
ⅷ.1. 열처리 정의
열처리는 금속이 가열되고, 특정 온도에서 고정 된 후, 고체 상태에서 냉각되어 내부 구조 및 미세 구조를 변경하여 원하는 특성을 달성하는 공정을 말합니다.
2. 열처리의 특성
열처리는 공작물의 모양을 변화시키지 않습니다. 대신, 강철의 내부 구조와 미세 구조를 변경하여 강철의 특성을 변화시킵니다.
3. 열처리의 목적
열처리의 목적은 강철 (또는 워크 피스)의 기계적 또는 가공 특성을 개선하고, 강철의 잠재력을 완전히 활용하고, 공작물의 품질을 향상 시키며, 서비스 수명을 연장하는 것입니다.
4. 키 결론
열처리를 통해 재료의 특성을 개선 할 수 있는지 여부는 가열 및 냉각 공정 동안 미세 구조 및 구조에 변화가 있는지 여부에 따라 크게 달라집니다.
시간 후 : 8 월 19-2024 년