경화 중 냉각. "재료 과학 및 경질 재료 과학" 분야의 과정 작업에 대한 지침 공기 온도에서 강철의 냉각 속도. 강철 경화 중 냉각 속도 결정

2011년 9월 8일

경화 중 냉각 모드는 우선 필요한 경화 깊이를 제공해야 합니다. 반면, 냉각 방식은 강한 담금질이 발생하지 않아 제품이 휘어지고 담금질 균열이 형성되지 않도록 해야 합니다.

담금질 응력은 열적 응력과 구조적 응력으로 구성됩니다. 경화하는 동안 제품 단면 전체에 걸쳐 온도 차이가 항상 발생합니다. 냉각 기간 동안 외부 층과 내부 층의 열 압축 크기가 다르기 때문에 열 응력이 발생합니다.

마르텐사이트 변태는 부피가 몇 퍼센트 증가하는 것과 관련이 있습니다.표면층은 제품의 코어보다 먼저 마르텐사이트 지점에 도달합니다. 마르텐사이트 변태와 그에 따른 부피 증가는 제품 단면의 서로 다른 지점에서 동시에 발생하지 않으며, 이로 인해 구조적 응력이 발생합니다.

총 담금질 응력은 담금질을 위한 가열 온도가 증가하고 냉각 속도가 증가함에 따라 증가합니다. 두 경우 모두 제품 단면에 걸친 온도 차이가 증가하기 때문입니다. 온도차가 증가하면 열 및 구조적 응력이 증가합니다.

강철의 경우 담금질 응력은 구조적 응력이 나타나고 취성 상(마르텐사이트)이 형성되는 마르텐사이트 지점 아래의 온도 범위에서 발생할 가능성이 가장 높습니다. 마르텐사이트 지점 위에서는 열 응력만 발생하며 강철은 오스테나이트 상태이고 오스테나이트는 연성입니다.

C-다이어그램에서 볼 수 있듯이 과냉각된 오스테나이트의 안정성이 가장 낮은 영역에서는 급속 냉각이 필요합니다. 대부분의 철강에서 이 영역은 660~400°C 범위에 있습니다. 이 온도 범위 위와 아래에서는 오스테나이트가 C-곡선의 굴곡 근처보다 분해에 훨씬 더 강하고 가공물이 상대적으로 천천히 냉각될 수 있습니다.

대부분의 강철에서 마르텐사이트가 형성되는 300~400°C의 온도부터 시작하여 서냉이 특히 중요합니다. C 곡선 굴곡 이상으로 천천히 냉각하면 열 응력만 감소하는 반면 마르텐사이트 범위에서는 열 응력과 구조 응력이 모두 감소합니다.

가장 널리 사용되는 담금질 매체는 냉수, NaOH 또는 NaCl의 10% 수용액 및 오일입니다.

다양한 환경에서 강철의 냉각 속도

표는 다양한 환경에 대한 두 가지 온도 범위에서 작은 강철 샘플의 냉각 속도를 보여줍니다. 지금까지 펄라이트 온도 범위에서 빠르게 냉각되고 마르텐사이트 온도 범위에서 천천히 냉각되는 담금질 액체는 발견되지 않았습니다.

차가운 물- 가장 저렴하고 에너지가 넘치는 쿨러입니다. 펄라이트 및 마르텐사이트 온도 범위 모두에서 빠르게 냉각됩니다. 물의 높은 냉각 능력은 낮은 온도와 엄청난 비등열, 낮은 점도 및 상대적으로 높은 열용량으로 설명됩니다.

소금이나 알칼리를 첨가하면 펄라이트 범위에서 물의 냉각 용량이 증가합니다.

물의 주요 단점- 마르텐사이트 범위의 높은 냉각 속도.

미네랄 오일은 마르텐사이트 범위에서 천천히 냉각되지만(이것이 주요 장점) 펄라이트 범위에서도 천천히 냉각됩니다(이것이 주요 단점). 따라서 경화성이 좋은 강철을 경화시키는 데 오일이 사용됩니다.

가열된 물은 오일을 대체할 수 없습니다. 가열하면 펄라이트 범위에서 냉각 속도가 급격하게 감소하지만 마르텐사이트 범위에서는 냉각 속도가 거의 변하지 않기 때문입니다.

"금속의 열처리 이론",
I.I.노비코프

650~400°C의 온도 범위에서 급속 냉각을 제공하고 이 간격 위 및 주로 아래에서 느린 냉각을 제공하는 경화 매체가 없기 때문에 필요한 냉각 방식을 제공하기 위해 다양한 경화 방법이 사용됩니다. 물을 통해 오일로 담금질 물을 통해 오일로 담금질(두 가지 환경에서 담금질): 1 - 일반 모드;...

많은 강철에서 마르텐사이트 범위(Mn - Mk)는 음의 온도까지 확장됩니다(그림 온도 의존성 참조). 이 경우, 경화된 강철에는 잔류 오스테나이트가 포함되어 있으며, 이는 제품을 실온 이하의 온도로 냉각함으로써 마르텐사이트로 추가로 변태될 수 있습니다. 본질적으로 이 저온 처리(1937년 A.P. Gulyaev가 제안)는 실온에서 중단된 담금질 냉각을 계속합니다.

많은 제품은 높은 표면 경도, 높은 표면층 강도 및 견고한 코어를 가져야 합니다. 제품 표면과 내부의 이러한 특성 조합은 표면 경화를 통해 달성됩니다. 철강 제품의 표면 경화를 위해서는 주어진 두께의 표면층만 Ac3점 이상으로 가열하면 됩니다. 이 가열은 열 전도성으로 인해 코어가 다음 온도까지 따뜻해지지 않도록 신속하고 강하게 이루어져야 합니다.

경화를 위한 가열을 통해 가열 중 강의 변태는 가열 중 오스테나이트 형성에 설명되어 있습니다. 탄소강 경화를 위한 가열 온도는 상태도에 따라 선택할 수 있습니다. 아공석강은 A3 지점을 30~50°C 초과하는 온도에서 경화됩니다. 본질적으로 미세한 입자의 강철은 더 높은 가열을 가능하게 합니다. 유전적으로 거친 결의 강철이 과열되면 담금질로 인해 거친 바늘 구조가 형성됩니다...

담금질성 및 임계 냉각 속도 마르텐사이트로 담금질할 때 오스테나이트가 페라이트-탄화물 혼합물로 분해될 시간을 갖지 않고 Mn점 이하로 과냉각되도록 강을 담금질 온도에서 냉각해야 합니다. 이를 위해서는 제품의 냉각 속도가 임계 속도보다 높아야 합니다. 임계 냉각 속도(임계 담금질 속도)는 오스테나이트가 아직 분해되지 않는 최소 속도입니다...

강철을 열처리하면 제품, 부품 및 공작물에 필요한 품질과 특성을 부여할 수 있습니다. 열처리 단계에 따라 가공물의 가공성이 증가하고, 부품의 잔류응력이 제거되어 가공물이 증가합니다. 성능.

철강 열처리 기술은 금속이나 합금의 내부 구조를 변화시키기 위한 가열, 유지, 냉각의 일련의 공정입니다. 이 경우 화학 성분은 변하지 않습니다.

그래서 분자격자는 탄소강 910°C 이하의 온도에서는 신체 중심의 입방체가 됩니다. 910°C~1400°C 이상으로 가열하면 격자는 면 중심 입방체 모양을 취합니다. 추가로 가열하면 큐브가 신체 중심의 큐브로 변합니다.

철강 열처리의 본질은 철강 내부 구조의 결정립 크기의 변화입니다. 엄격한 준수 온도 체제, 모든 단계의 시간과 속도는 재료의 품질을 저하시키는 탄소, 합금 원소 및 불순물의 양에 직접적으로 의존합니다. 가열하는 동안 구조적 변화가 발생하며, 냉각 시에는 역순으로 발생합니다. 그림은 열처리 중에 어떤 변형이 발생하는지 보여줍니다.

열처리의 목적

강철의 열처리는 임계점에 가까운 온도에서 수행됩니다. 일어나는 일은 다음과 같습니다.

합금의 2차 결정화;
감마철이 알파철 상태로 전이;
큰 입자가 판으로 변하는 현상.

2상 혼합물의 내부 구조는 성능과 처리 용이성에 직접적인 영향을 미칩니다.

열처리의 주요 목적은 강철에 다음을 제공하는 것입니다.

완제품의 경우:
1. 힘;
2. 내마모성;
3. 내식성;
4. 내열성.

공백:
1. 내부 스트레스 해소
  - 주조;
  - 스탬핑(뜨거운 것, 차가운 것);
  - 딥드로잉;
2. 가소성 증가;
3. 절단을 용이하게 합니다.

열처리는 다음 유형의 강철에 적용됩니다.

탄소 및 합금.
저탄소 0.25%부터 고탄소 0.7%까지 다양한 탄소 함량이 있습니다.
구조적, 특별함, 도구적.
모든 품질.

열처리의 분류 및 유형

열처리 품질에 영향을 미치는 기본 매개변수는 다음과 같습니다.

가열 시간(속도);
가열온도;
주어진 온도에서 유지 기간;
냉각 시간(강도).

이러한 모드를 변경하면 여러 유형의 열처리를 얻을 수 있습니다.

강철의 열처리 유형:

가열 냉각
1. 나 – 종류:
  - 균질화;
  - 재결정화;
  - 등온;
  - 내부 및 잔류 응력 제거;
2. II – 종류:
  - 가득한;
  - 불완전한;

경화;
휴가:
1. 짧은;
2. 평균;
3. 높은.

표준화.

휴가

기계공학에서 템퍼링은 경화 중에 나타나는 내부 응력의 강도를 줄이기 위해 사용됩니다. 경도가 높으면 제품이 부서지기 쉬우므로 충격 강도를 높이고 강철의 경도와 취성을 줄이기 위해 템퍼링이 사용됩니다.

1. 휴가가 적다

로우 템퍼링은 경도를 감소시키지 않으면서 점도를 증가시키는 마르텐사이트의 내부 구조를 특징으로 합니다. 측정 및 절단 도구는 이러한 열처리를 받습니다. 처리 모드:

150°C에서 250°C 이하로 가열합니다.
유지 시간 - 1시간 30분;
냉각 - 공기, 오일.

2. 평균휴일

중간 뜨임의 경우 마르텐사이트를 트로스타이트로 변태시킵니다. 경도는 400HB로 감소합니다. 점도가 증가합니다. 상당한 탄성 하중 하에서 작동하는 부품은 이러한 템퍼링을 받습니다. 처리 모드:

340°C의 온도로 가열(500°C 이하);
냉각 - 공기.

3. 고방출

높은 템퍼링을 통해 소르비톨이 결정화되어 결정 격자의 응력이 제거됩니다. 강도, 연성, 인성을 갖춘 중요한 부품이 제조됩니다.

처리 모드:

450°C의 온도로 가열하지만 650°C를 초과해서는 안 됩니다.

가열 냉각

이를 적용하면 결정 격자에 응력이 가해지지 않고 균일한 내부 구조를 얻을 수 있습니다. 프로세스는 다음 순서로 수행됩니다.

강철 등급에 따라 임계점보다 약간 높은 온도로 가열합니다.
일정한 온도 유지로 유지;
느린 냉각(보통 냉각은 퍼니스와 함께 발생함)

1. 균질화

확산 어닐링이라고도 알려진 균질화는 주조품의 불균일한 분리를 복원합니다. 처리 모드:

1000°C에서 1150°C 이하의 온도로 가열;
노출 – 8-15시간;
냉각:
- 오븐 - 최대 8시간, 온도는 800°C로 감소
- 공기.

2. 재결정

재결정, 즉 낮은 어닐링은 소성 변형 처리 후에 사용되며, 이는 입자 모양을 변경하여 경화(경화)를 유발합니다. 처리 모드:

결정화점보다 높은 온도로 100°C~200°C까지 가열하는 단계;
유지 – ½ – 2시간;
냉각이 느립니다.

3. 등온 어닐링

합금강은 등온 어닐링을 거쳐 오스테나이트 분해를 일으킵니다. 열처리 모드:

해당 지점보다 20°C - 30°C 높은 온도로 가열합니다.
보유;
냉각:
- 빠른 속도 – 630°C 이상;
- 느림 – 양의 온도에서.

4. 응력 제거를 위한 어닐링

어닐링을 통한 내부 및 잔류 응력 제거는 이후에 사용됩니다. 용접작업, 주조, 가공. 작업 부하가 가해지면 부품이 파손될 수 있습니다. 처리 모드:

– 727°C의 온도로 가열;
유지 - 600°C - 700°C의 온도에서 최대 20시간;
냉각이 느립니다.

5. 완전한 어닐링

완전 어닐링을 통해 페라이트와 펄라이트를 포함하는 미세한 입자의 내부 조직을 얻을 수 있습니다. 완전 어닐링은 주조, 단조 및 스탬핑 작업물에 사용되며 이후 절단 및 경화 처리됩니다.

처리 모드:

가열 온도 – 해당 지점보다 30°C-50°C 높음;
발췌;
500°C로 냉각:
- 탄소강 – 시간당 온도 감소는 150°C 이하입니다.
- 합금강 – 시간당 온도 감소는 50°C를 넘지 않습니다.

6. 불완전한 어닐링

불완전한 어닐링으로 라멜라 또는 조대한 펄라이트는 페라이트-시멘타이트 입자 구조로 변환되며, 이는 전기 아크 용접으로 생성된 용접뿐만 아니라 온도가 입자 성장을 유발하지 않는 가공 방법을 적용한 공구강 및 강철 부품에 필요합니다. 내부 구조.

처리 모드:

해당 지점 이상 또는 700°C 이상 x 40°C - 50°C의 온도로 가열합니다.
경화 - 약 20시간;
냉각이 느립니다.

경화

철강은 다음 용도로 사용됩니다.

프로모션:
1. 경도;
2. 힘;
3. 내마모성;
4. 탄성한계;

감소:
1. 가소성;
2. 전단 계수;
3. 압축 한계.

경화의 본질은 다양한 환경에서 완전히 가열된 부품을 가장 빠르게 냉각시키는 것입니다. 가열은 다형성 변화가 있거나 없는 상태에서 수행됩니다. 다형성 변화는 변형 가능한 원소를 포함하는 강철에서만 가능합니다.

이러한 합금은 다형성 원소의 결정 격자가 변화하는 온도까지 가열되며, 이로 인해 합금 재료의 용해도가 증가합니다. 온도가 감소함에 따라 격자는 과도한 합금 원소로 인해 구조가 바뀌고 바늘 모양의 구조를 취합니다.

가열 중 다형성 변화가 불가능하다는 것은 빠른 냉각 속도에서 한 성분이 다른 성분에 제한된 용해도를 갖기 때문입니다. 확산 시간이 거의 없습니다. 결과적으로 용해되지 않은 성분(준안정성)이 과잉된 용액이 됩니다.

강철의 냉각 속도를 높이기 위해 다음 매체가 사용됩니다.

물;
수성 염수 용액;
기술 오일;
불활성 가스.

공기 중에서 철강 제품의 냉각 속도를 비교하면, 물에서 600°C에서 냉각하는 것이 6배 빠르고, 기름에서 200°C에서 냉각하는 것이 28배 빠릅니다. 용해된 염은 경화 능력을 증가시킵니다. 물을 사용할 때의 단점은 마르텐사이트가 형성되는 곳에 균열이 나타난다는 것입니다. 기술 오일합금 합금을 경화시키는 데 사용되지만 표면에 달라붙습니다.

의료 제품 제조에 사용되는 금속은 산화물 피막이 없어야 하므로 공기가 희박한 환경에서 냉각이 이루어집니다.

강철의 높은 취성을 유발하는 오스테나이트를 완전히 제거하기 위해 제품은 특수 챔버에서 -40°C ~ -100°C의 온도에서 추가 냉각을 거칩니다. 아세톤과 혼합된 탄산을 사용할 수도 있습니다. 이 처리를 통해 부품의 정확성, 경도 및 자기 특성이 향상됩니다.

부품에 체적 열처리가 필요하지 않은 경우 HDF(고주파 전류) 설비를 사용하여 표면층만 가열합니다. 이 경우 열처리 깊이는 1mm ~ 10mm이며 냉각은 공기 중에서 발생합니다. 결과적으로 표면층은 내마모성이 있고 중앙은 점성이 있습니다.

경화 공정에는 약 900°C에 달하는 온도에서 철강 제품을 가열하고 유지하는 과정이 포함됩니다. 이 온도에서 탄소 함량이 최대 0.7%인 강철은 마르텐사이트 구조를 가지며, 후속 열처리 중에 원하는 품질을 나타내는 필요한 구조로 변형됩니다.

표준화

미세한 입자 구조를 형성합니다. 저탄소강의 경우 이는 페라이트-펄라이트 구조이고, 합금강의 경우 소르비톨과 유사한 구조입니다. 결과 경도는 300HB를 초과하지 않습니다. 열간압연강은 표준화 과정을 거칩니다. 동시에 다음이 증가합니다.

파괴저항성;
처리 성능;
힘;
점도.

처리 모드:

해당 지점보다 30°C~50°C 높은 온도까지 가열이 발생합니다.
주어진 온도 범위에서 유지;
냉각 - 야외에서.

열처리의 이점

철강의 열처리는 기술적 과정, 이는 특정 품질의 강철 및 합금으로 만들어진 부품 세트를 얻는 필수 단계가 되었습니다. 이는 다양한 모드와 열 노출 방법을 통해 달성할 수 있습니다. 열처리는 강철뿐만 아니라 비철금속 및 이를 기반으로 하는 합금에도 사용됩니다.

열처리되지 않은 강철은 금속 구조물의 건설 및 중요하지 않은 부품의 제조에만 사용되며 수명이 짧습니다. 이에 대한 추가 요구 사항은 없습니다. 반대로 일상적인 작업에서는 더 엄격한 요구 사항이 요구되므로 열처리를 사용하는 것이 더 좋습니다.

열처리되지 않은 강철의 경우 연마 마모는 화학 원소의 구성에 따라 달라지는 자체 경도에 비례하며 높습니다. 따라서 경화되지 않은 다이 매트릭스는 경화된 펀치로 작업할 때 잘 결합됩니다.

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금속을 열처리하면 그 특성이 변합니다. 강철을 템퍼링하면 더 단단하고 강해집니다. 어떤 경우에는 결정립을 미세화하고 조직을 평탄화하기 위해 열처리를 수행합니다. 간단한 기술작은 부품의 가열과 급속 냉각도 집에서 할 수 있습니다. 경화를 위해서는 강의 등급과 가열온도를 알아야 합니다.

강철 경화

금속 경화란 무엇입니까?

열처리의 한 유형은 금속 경화입니다. 이는 특정 순서로 수행되는 여러 단계로 구성됩니다.

금속을 특정 온도로 가열합니다. 부품의 전체 깊이에 걸쳐 레벨링을 위한 체류 시간입니다.
빠른 냉각.
응력을 완화하고 경도를 지정된 값으로 교정하기 위한 템퍼링.

제조 과정에서 복잡한 부품은 여러 가지 유형의 경화를 겪을 수 있습니다.

치료 깊이에 따라 경화는 두 가지 유형으로 나뉩니다.

체적;
피상적.

기본적으로 기계 공학에서는 부품이 전체 깊이까지 가열될 때 체적 열처리가 사용됩니다. 급격한 냉각으로 인해 열처리가 완료된 후 내부와 외부의 경도 차이는 몇 단위에 불과합니다.

표면 경화는 상단은 단단하고 내부는 연성이 있어야 하는 부품에 사용됩니다. 인덕터는 강철을 3~20mm 깊이까지 가열하고 그 바로 뒤에는 뜨거운 금속에 물을 붓는 분무기가 있습니다.

강철을 오스테나이트 상태로 가열합니다. 각 브랜드에는 철-탄소 합금 상태 표에 따라 결정되는 자체 온도가 있습니다. 급랭하는 동안 탄소는 입자 내부에 남아 결정간 공간으로 들어가지 않습니다. 조직의 변형이 일어날 시간이 없으며 내부 조직에는 펄라이트와 페라이트가 포함되어 있습니다. 입자가 더 미세해지고 금속 자체가 더 단단해집니다.

어떤 강철을 경화시킬 수 있나요?

모든 철강은 가열 후 급속 냉각되면 조직의 내부 변화가 발생합니다. 경도는 탄소 함량이 0.4% 이상이어야만 증가합니다. GOST에 따르면 St. 35는 0.32 - 0.4%로 "뜨거워질" 수 있음을 의미합니다. 탄소가 상한선에 있으면 경도가 약간 변경됩니다.

탄소 함량이 CT45 이상인 강철은 경화 가능한 것으로 간주됩니다. 동시에 탄소 함량이 낮은 스테인리스강(3X13형)의 경화도 가능합니다. 크롬 및 기타 합금 원소는 결정 격자에서 이를 대체하고 금속의 경화성을 증가시킵니다.

고합금 탄소강에는 냉각 과정을 가속화하고 강철의 경화 능력을 높이는 물질이 포함되어 있습니다. 복잡한 단계의 냉각 시스템과 고온 템퍼링이 필요합니다.

온도 및 가열 속도

강철에 포함된 탄소 및 합금 성분의 함량에 따라 경화를 위한 가열 온도가 증가합니다. 예를 들어 St45의 경우 630–650⁰, St 90HF - 800⁰ 이상입니다.

고탄소 및 고합금강은 빠르게 가열하면 "균열"되어 표면과 내부에 작은 균열이 생길 수 있습니다. 여러 단계로 가열됩니다. 300⁰ 및 600⁰의 온도에서 노출이 완료됩니다. 깊이 전체에 걸쳐 온도를 균등화하는 것 외에도 결정 격자의 구조적 변화와 다른 유형의 내부 구조로의 전환이 있습니다.

경화 후 강철의 특성

부품이 경화된 후 구조적 변화가 발생하여 영향을 미칩니다. 명세서금속:

경도와 강도가 증가합니다.
곡물이 감소합니다.
유연성과 연성이 감소합니다.
취약성이 증가합니다.
내마모성이 증가합니다.
파괴 저항력이 감소합니다.

경화된 부품의 표면에 높은 청정도를 얻기 쉽습니다. 원시 강철은 연마되지 않고 계속해서 끌립니다.

강철 경화의 종류

강철 경화의 주요 매개변수: 가열 온도 및 냉각 속도. 그들은 강철 등급, 즉 탄소 함량과 합금 물질에 전적으로 의존합니다.

하나의 환경에서 강화

강철을 경화할 때 환경에 따라 냉각 속도가 결정됩니다. 부품을 물에 담그면 가장 큰 경도를 얻을 수 있습니다. 이렇게 하면 중탄소 저합금강과 일부 스테인리스강을 가열할 수 있습니다.

금속에 0.5% 이상의 탄소 및 합금 원소가 포함되어 있는 경우 물에서 냉각되면 부품에 균열이 발생하여 균열로 덮이거나 완전히 붕괴됩니다.

고합금강은 공기 중에서 냉각되어도 경도가 증가합니다.

물로 담금질할 때 합금강은 40~60⁰로 가열됩니다. 차가운 액체는 뜨거운 표면에서 튕겨져 나와 스팀 재킷을 형성합니다. 냉각 속도가 크게 감소합니다.

단계 경화

복잡한 조성의 강의 경화는 여러 단계로 수행될 수 있습니다. 고합금강으로 만들어진 대형 부품의 냉각 속도를 높이기 위해 먼저 부품을 물에 담급니다. 부품의 체류 시간은 몇 분으로 결정됩니다. 그 후, 오일에서 담금질이 계속됩니다.

물은 표면의 금속을 빠르게 냉각시킵니다. 그런 다음 부품을 오일에 담그고 구조 변형의 임계 온도인 300~320⁰까지 냉각합니다. 추가 냉각은 공기 중에서 수행됩니다.

거대한 부품을 기름으로만 가열하면 내부 온도로 인해 냉각 속도가 느려지고 경도가 크게 감소합니다.

등온 경화

탄소 함량이 높은 금속, 특히 공구강으로 만든 공구(도끼, 스프링, 끌)를 경화시키는 것은 어렵습니다. 급속 냉각되면 강한 응력이 형성됩니다. 고온 템퍼링은 경도의 일부를 제거합니다. 경화는 단계적으로 수행됩니다.

구조를 개선하기 위한 정규화.
경화 온도까지 가열합니다.
300~350⁰로 가열한 초석 욕조에 담그고 담그십시오.

초석욕에서 경화시킨 후에는 템퍼링이 필요하지 않습니다. 천천히 냉각되는 동안 응력이 해제됩니다.

등온 경화

가벼운 경화

"경화"에 대한 기술 용어는 없습니다. 진공 또는 불활성 가스에서 가열을 포함하여 합금강을 담금질하면 금속이 어두워지지 않습니다. 보호 가스 환경에서의 경화는 비용이 많이 들고 부품 유형별로 별도의 특수 장비가 필요합니다. 동일한 유형의 제품을 대량 생산하는 경우에만 사용됩니다.

수직 용광로에서 부품은 가열되어 인덕터를 통과한 후 즉시 아래로 내려가 소금 또는 질산염 욕조로 들어갑니다. 장비를 밀봉해야 합니다. 각 사이클이 끝나면 공기가 펌핑됩니다.

자기 템퍼링으로 경화

강철의 경화 과정 중 급속 냉각 중에 열이 부품 내부에 남아 있어 점차적으로 재료를 떠났다가 방출하여 응력을 완화합니다. 자체 템퍼링은 부품이 냉각수에 남아 있는 시간을 얼마나 줄일 수 있는지 아는 전문가만이 수행할 수 있습니다.

패스너나 작은 부품의 경도를 약간 높여야 하는 경우 집에서 자체 강화를 수행할 수 있습니다. 단열재 위에 놓고 석면으로 덮어야합니다.

경화 중 냉각 방법

물 및 오일 담금질 중 금속을 냉각하는 방법은 산업계에서 널리 사용됩니다. 칼과 기타 얇은 벽을 가진 물체를 경화시키는 가장 오래된 구성 요소는 식염수입니다. 단조 열과 변형에 의해 발생하는 열을 이용하여 대장장이가 경화를 수행했습니다.

빨간 세이버, 칼, 칼이 빨간 머리 남자의 소변에 담궈졌습니다. 유럽에서는 그들은 단순히 살아있는 노예의 몸에 갇혔습니다. 염분과 산을 함유한 콜로이드 성분 덕분에 강철을 최적의 속도로 냉각할 수 있었고 불필요한 응력과 납이 생성되지 않았습니다.

현재 다양한 나트륨염 용액, 질산염, 심지어 플라스틱 부스러기까지 사용됩니다.

집에서 강철을 강화하는 방법

금속을 가열하는 방법은 여러 매개변수에 따라 결정됩니다.

강철 등급;
필요한 경도;
부품의 작동 모드;
치수

아마추어가 모든 열처리 방법을 사용할 수 있는 것은 아닙니다. 가장 간단한 것을 선택해야 합니다. 대부분의 경우 집에서 칼이나 기타 가정용 절단 도구를 만들 때 스테인레스 스틸을 굳혀야 합니다.

크롬 함유 강의 경화 온도는 900–1100⁰C입니다. 가열은 육안으로 점검해야 합니다. 금속은 연한 주황색-어두운 노란색을 띠고 전체 표면에 걸쳐 균일해야 합니다.

얇은 스테인리스 스틸을 뜨거운 물에 담갔다가 공중으로 올렸다가 다시 내릴 수 있습니다. 탄소 함량이 높을수록 강철이 공기 중에 머무는 시간이 길어집니다. 한 사이클은 약 5초 동안 지속됩니다.

단순 용접 가능한 강철은 체리색으로 가열되고 물에서 냉각됩니다. 중합금 재료는 물에 담그기 전에 붉은색을 띠어야 합니다. 10~30초 후에 기름에 옮겨진 다음 오븐에 넣습니다.

경화 시 이 기술을 통해 강철이 제공하는 최대 경도를 얻을 수 있습니다. 그런 다음 고온 템퍼링을 통해 필요한 값으로 감소됩니다.

집에서 경화

장비

금속은 가열된다 다른 방법들. 나무의 연소 온도는 금속에 열을 제공할 수 없다는 점만 기억하면 됩니다.

부품 1개의 품질을 향상시켜야 한다면 불을 켜면 됩니다. 주변에는 벽돌이 늘어서 있어야하며 공작물을 놓은 후 상단이 부분적으로 닫혀 공기 접근을위한 틈이 남습니다. 석탄을 태우는 것이 좋습니다.

별도의 공간과 작은 부품은 가스 및 등유 버너로 가열되어 지속적으로 불꽃을 일으키고 모든 방향에서 가열합니다.

머플로를 만드는 데에는 많은 시간과 자원이 필요합니다. 지속적으로 사용할 수 있도록 구축하는 것이 좋습니다.

냉각수는 부품의 가장 큰 5개 섹션의 오일 두께로 부품을 완전히 담그는 버킷이나 기타 용기에 담을 수 있습니다.

경화된 제품 아래의 한 부분;
위에 두 개.

부품은 절삭유 속에서 천천히 움직여야 합니다. 그렇지 않으면 스팀 재킷이 형성됩니다.

금속 경화용 챔버 자체 생산

머플로의 가장 단순한 모양은 내화 벽돌, 내화 점토 및 석면으로 만들어집니다.

맨드릴에 구리선을 감습니다. 홈 전압의 경우 단면적이 0.8mm에 적합합니다. 긴 끝을 남겨주세요.
나선형을 벽돌 안에 넣고 점토로 고정하여 내부 표면 전체를 코팅합니다.
내부에 팔레트를 만듭니다 - 공작물을 배치하기 위한 플랫폼입니다. 이렇게하려면 점토와 석면을 혼합해야합니다.
단열재를 외부에 배치하여 벽의 열 전달을 줄일 수도 있습니다.
플러그를 사용하여 와이어 끝을 와이어에 연결하십시오.
뒷면에서 벽돌 사이의 구멍을 밀봉합니다.
앞쪽에 열리는 뚜껑을 만드세요.

모든 재료는 실온에서 건조되어야 합니다. 며칠이 걸릴 것입니다. 그런 다음 부품을 단열재 위에 놓고 가열할 수 있습니다.

강철 경화 중 결함

강철을 경화할 때 두 가지 결함 그룹이 발생합니다.

수정 가능;
구제불능.

첫 번째는 고르지 않고 얼룩진 경화와 결과 경도와 도면 요구 사항 간의 불일치와 관련이 있습니다. 이러한 결함은 주로 부적절한 냉각이나 제대로 수행되지 않은 열처리로 인해 발생합니다.

수정 불가능한 항목에는 칩, 균열, 부품의 완전한 파손 등이 포함됩니다. 그 이유는 대부분 품질이 낮은 금속에 있습니다.

경화는 금속의 구조와 성능 특성을 크게 변화시킵니다. 간단한 부품을 사용하여 직접 할 수 있습니다. 강철의 등급, 경화 온도 및 냉각 매체를 정확히 알아야 합니다.

/ 11.08.2019

공기 온도에서 강철의 냉각 속도. 강철 경화 중 냉각 속도 결정

미디어의 냉각 용량은 주로 제품의 냉각 프로세스 중에 집합 상태가 변경되는지 또는 변경되지 않는지에 따라 결정됩니다.
끓는점에 따라 냉각 매체는 두 그룹으로 나뉩니다. 첫 번째 그룹은 냉각 기간 동안 물리적 상태가 변경되는 미디어로 구성됩니다. 여기에는 물, 염 수용액, 알칼리, 액체 질소뿐만 아니라 오일, 에멀신 수용액 등이 포함되며 끓는점이 냉각되는 제품의 온도보다 낮습니다. 두 번째 그룹에는 제품 냉각 과정에서 물리적 상태가 변하지 않는 매체가 포함됩니다. 끓는점은 냉각되는 제품의 온도를 초과합니다. 이들은 용융 금속, 염, 알칼리 및 이들의 혼합물입니다. 이 그룹에는 응집 상태를 변경하지 않는 공기와 헬륨도 포함됩니다.
미디어의 냉각 용량에 따라 세 그룹으로 나뉩니다.
1. 강력한 냉각제: 물 5% NaOH, 2% K4Fe(CN)6*3H2O1 10-15% NaOH 및 15-30°C의 물, 특히 교통량이 많은 경우, 액체 질소, 헬륨에 용해됩니다.
2. 중간 작용 냉각수: 용융염, 알칼리 및 금속, 식물성 및 광유, 연료유, 규산나트륨 수용액, 뜨거운 염 수용액 등
3. 약한 냉각수 : 건조한 공기와 증기-공기 혼합물, 80-90 ° C의 물, 비눗물 등
냉매의 냉각 용량은 증발 잠열, 열용량, 열전도도 및 점도에 따라 달라집니다. 고려 중인 냉각기의 냉각 속도는 냉각수의 양과 유체 역학적 이동 모드의 영향을 받습니다.
고온의 제품을 끓는점이 낮은 냉매에 담그면 다음과 같은 과정이 관찰됩니다. 초기에는 기화 증가로 인해 전체 제품이 증기 필름으로 덮여 금속 표면에 단단히 접착됩니다. 이는 열전도율이 낮기 때문에 필름 비등 단계라고 불리는 이 단계에서의 냉각은 느립니다.
제품의 온도가 낮아지면 발생되는 열량이 표면에 연속적인 증기막을 유지하기에 부족해집니다. 증기막이 파괴되면 제품 표면이 냉각수와 접촉하기 시작하게 됩니다. 이 경우, 증기거품이 집중적으로 형성되며, 표면에서 빠르게 이탈되는 증기거품의 형성이 소모되기 때문에 냉각강도가 급격히 증가하게 된다. 많은 수의열과 금속의 온도는 냉각 매체의 끓는점까지 빠르게 감소합니다. 해당 냉각 기간을 핵 비등이라고 합니다.
후속 냉각 중에 기화는 실제로 관찰되지 않으며 열은 대류를 통해 제품 표면에서 냉각 매체로 전달됩니다. 세 번째 기간의 열 전달 강도는 낮고 그에 따라 냉각 속도도 낮습니다.
담금질 중 이상적인 냉각 매체에 대한 요구 사항은 특정 온도 범위에서 임계 속도보다 높은 속도로 냉각을 제공해야 한다는 것입니다. 더 낮은 온도에서는 냉각 속도가 높아서는 안 됩니다. 이는 큰 잔류 응력이 발생하고 제품이 휘어지는 원인이 되기 때문입니다. 예를 들어, 알루미늄 합금을 경화할 때 과포화 고용체를 고정하려면 500-300°C의 온도에서 높은 냉각 속도가 필요합니다. 200-20°C 온도 범위에서의 냉각은 잔류 응력을 줄이기 위해 상당히 낮은 강도로 수행하는 것이 바람직합니다.
물에서 냉각. 매체의 냉각 용량을 평가하기 위해 실험 데이터를 기반으로 제품 표면 온도에 대한 열 전달 계수 α의 의존성을 표시합니다. 앞서 언급한 바와 같이 냉각 용량은 매체 표면에 대한 유체 이동 상태에 따라 달라집니다. 제품.
그림에서. 표 1은 잔잔한 물과 순환하는 물의 열전달 계수 값을 보여줍니다. 온도에 따라 열전달 계수가 곡선을 따라 최대로 변하는 것을 볼 수 있습니다. ~에 고온계수 α는 필름 비등 방식에 해당하는 작은 값을 갖습니다. 핵비등이 진행됨에 따라 α 계수는 급격히 증가한 다음 대류 열 전달로 전환되는 동안 해당 표면 온도에서 감소합니다.

표면 온도에 대한 열 전달 계수 α의 의존성 곡선은 제품에서 제거되는 열의 양이 α 및 온도 차이 tп-t물에 비례하기 때문에 다양한 온도에서의 냉각 속도에 대한 명확한 아이디어를 제공하지 않습니다. 열적 의미에서 "얇은" 물체의 냉각 속도는 다음 공식에 의해 결정됩니다.

여기서 c와 ρ는 각각 금속의 비열 용량과 밀도입니다. V - 냉각된 몸체의 부피
방정식 (I)에서 매체의 냉각 용량을 평가하기 위해 매개변수 k=α(tп-twater)를 사용할 수 있습니다. 물리적 특성금속의 모양과 제품의 크기에 따라 냉각 속도가 고유하게 결정됩니다. 그림에서. 그림 2는 그림 2의 데이터로 구성된 표면 온도에 대한 매개변수 k의 의존성을 보여줍니다. 1.
그림의 데이터에서 알 수 있듯이. 2. 냉각된 표면의 온도에 따라 수중 제품의 냉각 속도도 곡선을 따라 최대로 달라집니다. 20°C의 수온에서 이 최대값은 200-300°C의 표면 온도 영역에 있습니다. 수온이 증가하면 냉각 속도가 감소하고 최대 표면 온도가 낮은 영역으로 이동합니다. 표면 온도가 100~200°C인 영역에서는 온도가 높은 물을 사용할 때의 냉각 속도가 20°C의 물을 사용할 때보다 더 높다는 점에 유의해야 합니다. 저온 영역에서 냉각 속도가 증가하면 잔류 응력이 증가하므로 담금질 탱크의 물 과열은 25-45 ° C의 온도로 제한됩니다. 물 순환은 고온 영역에서 냉각 속도를 증가시킵니다. .

수용액 및 유제에서 냉각.연구에 따르면 소량의 불순물이라도 물의 냉각 능력을 크게 변화시키는 것으로 나타났습니다. 이는 냉각된 제품 표면의 증기막 안정성에 대한 불순물의 영향으로 인한 것으로 확인되었습니다. 이 경우, 가용성 불순물은 감소하고, 반대로 불용성 불순물은 증기막의 안정성을 증가시킨다. 물의 이러한 특성은 냉각 용량이 높거나 낮은 담금질 매체를 개발하는 데 사용되었습니다.
물의 냉각 용량을 늘리는 것은 산, 알칼리 및 염분을 용해시킴으로써 달성됩니다. KCl, NaCl, CaCl2, Na2CO3, K2CO3, Na2SO4, H2SO4, NaOH, KOH와 같은 쉽게 용해되는 화합물은 증기막의 안정성을 감소시키고 막 비등에서 핵 비등으로의 전이 온도를 증가시킵니다.
반대로 물에 에멀젼을 형성하는 불용성 및 약간 용해성 물질(기름, 지방, 석유 제품, 비누 등)을 첨가하면 증기막의 안정성이 증가하고 비등 모드가 변경되는 온도가 낮아집니다. 이러한 물질을 함유한 물의 냉각 용량은 고온에서 크게 감소합니다.
열처리에서는 5~15% NaCl 수용액이 널리 사용됩니다. 이 용액은 고온에서 물보다 냉각 능력이 뛰어나고 200~250°C 미만의 온도에서는 물과 거의 같은 속도로 냉각됩니다.
덜 일반적으로 사용되는 것은 NaCl 용액과 냉각 능력이 유사한 알칼리 용액입니다. 산성 용액은 담금질 중 공격성과 유해 증기 방출로 인해 담금질 매체로 사용되지 않습니다. 현탁액과 유제는 고온 및 중온에서 냉각 속도가 감소하고 저온에서는 순수와 동일한 방식으로 냉각되는 것이 특징입니다.
그림에서. 표 3은 다양한 용액과 에멀젼의 표면 온도에 따른 열 전달 계수 값을 보여 주며, 이를 통해 냉각 능력의 정량적 특성을 얻을 수 있습니다.

최근에는 중합체 수용액이 담금질 매체로 사용되기 시작하여 담금질 중 냉각 속도가 감소하고 그에 따라 뒤틀림도 줄어듭니다. 외국에서는 폴리 알킬렌 글리콜 수용액을 사용하고 우리나라에서는 폴리에틸렌 글리콜 수용액을 사용합니다. 70-77°C 이상의 온도에서 이러한 물질은 물에 불용성이므로 담금질 냉각 중에 폴리머 분자가 제품 표면을 얇은 필름으로 덮어 냉각 속도가 느려집니다. 충분히 낮은 온도에서 폴리머 필름은 수용액으로 들어가고 필름의 지연 효과가 제거됩니다. 따라서 수용액에서 폴리머를 담금질할 때 고온, 중온 및 저온 범위에서 냉각 속도에 큰 차이가 없습니다. 그게 물의 특징이에요.
냉각 능력을 크게 결정하는 용액의 점도는 폴리머 농도에 따라 달라집니다. 따라서 폴리에틸렌 글리콜의 농도를 30%에서 70%로 변경하면 용액의 동점도가 거의 30배 증가하여 저농도 용액에서는 급격한 담금질이 가능하고 고농도 용액에서는 적당한 냉각 속도로 담금질이 가능합니다(그림 1). 4).

농도가 50% 이상인 폴리에틸렌 글리콜 용액에서 알루미늄 합금을 담금질하면 뒤틀림을 85~95%까지 줄일 수 있습니다. 동시에 크게 감소하지는 않습니다. 기계적 성질및 합금의 내식성 조건에서 이러한 매체를 사용하는 것이 가장 좋습니다. 기계 제작 공장, 반복적인 경화가 필요한 경우가 많습니다.
오일로 냉각.현재 경화에는 증류 미네랄 오일만 사용됩니다. 기름의 끓는점은 물보다 150~300°C 더 높습니다. 오일의 최대 허용 과열 온도는 인화점보다 25-30 ° C 낮도록 선택됩니다. 물에 비해 오일은 특히 대류 열교환 단계에서 냉각 용량이 현저히 낮은 것이 특징입니다. 고온에서 오일의 냉각 속도는 물에서 냉각할 때보다 5~8배 낮습니다.
오일의 냉각 능력은 실제 한계(25-65°C) 내에서 순환 및 온도에 따라 약간씩 달라집니다.
열처리 실습에서 경화 작업을 수행하려면 저점도, 보통, 고점도 및 고점도의 오일이 사용됩니다. 가장 일반적으로 사용되는 오일은 점도가 보통인 20등급과 20B등급입니다.
저점도 오일은 고점도 오일과 고점도 오일에 비해 냉각 능력이 더 높고 인화점이 낮습니다. 고점도 및 고점도 오일은 인화점이 높기 때문에 점도를 낮추기 위해 160-200 ° C로 가열할 수 있습니다. 등온 및 단계 경화에 사용됩니다.
미네랄 오일의 단점은 노화로 인해 두꺼워지고 냉각 능력이 상실된다는 것입니다. 노화된 오일은 침전, 오염 물질 필터링 및 일정량의 신선한 오일 추가로 구성된 재생 과정을 거칩니다.
용융 납, 염분 및 알칼리로 담금질.단계적 및 등온 경화의 경우, 열처리 중에 응집 상태를 변경하지 않는 냉각 매체가 사용됩니다. 여기에는 용융 납, 질산염 및 알칼리가 포함됩니다.
용융 납은 열기술적 관점에서 요구 사항을 충족하지만 부족하고 그 연기는 작업자에게 해롭습니다. 따라서 납은 다른 매체로 대체됩니다.
용융염, 알칼리 및 이들의 혼합물은 납에 비해 여러 가지 장점이 있습니다. 첫째, 제품 표면에서 쉽게 씻겨 나옵니다. 알칼리 경화 후 표면이 산화되지 않아 열처리 후 부품을 청소하지 않고도 태울 수 있습니다. 둘째, 염욕과 알칼리욕을 사용하면 내부 전열 구현이 가능하고, 온도 조절이 용이하며, 용융 혼합 문제를 간단하게 해결할 수 있다. 연구에 따르면 소금과 알칼리성 매체의 냉각 용량은 납의 냉각 용량보다 다소 낮습니다. 그러나 알칼리성 매체로 작업할 때는 튀어서 화상을 입지 않도록 예방 조치를 취해야 합니다.
담금질 매체로 권장되는 혼합물의 구성은 표에 나와 있습니다. 삼.

용융 매체의 냉각 용량은 점도에 따라 달라집니다. 점도가 낮을수록 냉각 용량은 높아집니다. 용융 온도가 증가하고 그에 따라 점도가 감소함에 따라 열 전달 계수는 증가하고 최대값에 도달한 다음 감소합니다(그림 5).
물 첨가는 염분과 알칼리의 냉각 능력에 큰 영향을 미칩니다. 물은 유동성을 증가시키고 용융 매체의 냉각 용량을 증가시킵니다. 이를 위해 2~10%의 물이 용융염에 도입되고, 8~15%의 물이 용융된 알칼리에 도입됩니다.

알칼리 용융물로 담금질한 후에는 부식을 방지하기 위해 제품을 철저하게 세척하고 부동태화 처리해야 합니다.
공기 냉각.공기 중에서 냉각할 때 열은 복사와 대류에 의해 전달되며, 열 전달 계수 α는 대류 αk와 복사 αl 성분으로 구성됩니다.
조용한 공기 환경에서 냉각할 때 다음 공식을 사용하여 αk를 결정합니다.

여기서 Δr=tп-tair는 제품의 평균 표면 온도와 공기 온도의 차이입니다. l - 특성 크기 m은 직경과 동일한 볼과 수평 실린더(파이프)에 대해 취해집니다. 수직 실린더 및 수직 판의 경우 - 냉각 영역의 높이, 수평 판의 경우 - 가장 짧은 길이입니다.
열전달 표면이 위쪽을 향하는 슬래브의 경우 αk 값은 식 (2)와 (3)을 사용하여 계산된 값에 비해 30% 증가하고, 열 전달 표면이 아래쪽을 향하는 슬래브의 경우 30% 감소합니다. .
계수 B, A1 및 A2의 값은 평균 온도 t=1/2(tп+tair)에 따라 결정되며 표에 나와 있습니다. 4.

공기 또는 가스의 강제 이동 중 대류 열 전달의 강도는 가스 이동 속도, 물리적 특성 및 가열 또는 냉각된 제품의 기하학적 구조에 따라 달라집니다.
표면의 강제 운동의 경우 αk는 Jurges 공식에 의해 결정됩니다.
a) 공기 속도 w0≤4.65 m/s에서:
광택 표면용

롤링된 표면

거친 표면용

b) 가스 속도 w0≥4.65 m/s에서:
광택 표면용

압연 표면용

거친 표면용

여기서 W0는 감소된(0°C, 0.1mPa) 공기 이동 속도입니다. 온도 t에서의 운동 속도 w를 알고 있다면,

열처리를 수행할 때 제어된 속도로 냉각해야 하는 경우가 많습니다. 따라서 위에서 설명한 환경에서 수행할 수 있는 냉각 프로세스를 계산할 필요가 있습니다.
다양한 조건에서의 냉각 과정 계산은 원칙적으로 가열 과정 계산과 다르지 않습니다. 열 전달에 관한 문헌에 제공된 공식에서 용광로 온도 t1 대신 냉각 온도 값을 다음 중 대체해야 합니다. 예를 들어, 질량체의 냉각을 계산하려면 다음 그래프를 사용할 수 있습니다. D. V. Budrin 등

철강의 열처리는 기계공학에서 가장 중요한 작업 중 하나이며, 이를 올바르게 구현하는 것이 제품의 품질을 결정합니다. 강의 담금질 및 템퍼링은 금속 열처리의 다양한 유형 중 하나입니다.

금속에 대한 열 효과는 금속의 특성과 구조를 변화시킵니다. 이를 통해 재료의 기계적 특성, 제품의 내구성 및 신뢰성을 높이고 메커니즘 및 기계의 크기와 무게를 줄일 수 있습니다. 또한, 열처리 덕분에 보다 저렴한 합금을 다양한 부품 제조에 사용할 수 있습니다.

강철이 단련되면서

강철의 열처리에는 특정 조건에서 금속에 열을 가하여 구조와 특성을 변화시키는 작업이 포함됩니다.

열처리 작업에는 다음이 포함됩니다.

가열 냉각;
표준화;
노화;
강철 경화 및 강철 템퍼링(등).

강철의 열처리: 경화, 템퍼링 - 다음 요소에 따라 달라집니다.

가열 온도;
가열 시간(속도);
특정 온도에서의 노출 기간;
냉각 속도.

경화

강철 경화는 열처리 공정으로, 그 핵심은 강철을 임계 온도 이상의 온도로 가열한 후 급속 냉각하는 것입니다. 이 작업의 결과로 강의 경도와 강도는 증가하고 연성은 감소합니다.

강철을 가열하고 냉각하면 원자 격자가 재배열됩니다. 다양한 등급의 강철에 대한 임계 온도 값은 동일하지 않습니다. 탄소 함량과 합금 불순물, 가열 및 냉각 속도에 따라 달라집니다.

경화 후 강철은 부서지기 쉽고 단단해집니다. 열로에서 가열하면 제품의 표면층이 스케일로 덮이고 탈탄소화될수록 가열로 내 가열 온도와 유지 시간이 높아집니다. 부품에 추가 처리를 위한 약간의 여유가 있는 경우 이 결함은 복구할 수 없습니다. 강철 경화의 경화 모드는 조성 및 기술 요구 사항제품에.

경화하는 동안 오스테나이트가 중간 구조(소르비톨 또는 트로스타이트)로 변태할 시간이 없도록 부품을 빠르게 냉각해야 합니다. 필요한 냉각 속도는 냉각 매체를 선택하여 보장됩니다. 이 경우, 지나치게 급냉하면 제품에 균열이나 뒤틀림이 발생할 수 있습니다. 이를 방지하려면 300~200도 사이의 온도 범위에서 복합 경화 방법을 사용하여 냉각 속도를 줄여야 합니다. 부품을 냉각 매체에 담그는 방법은 제품의 뒤틀림을 줄이는 데 매우 중요합니다.

금속 가열

모든 강철 경화 방법은 다음으로 구성됩니다.

가열 강철;
제품의 가열을 통해 구조적 변형을 완료하기 위한 후속 유지 단계;
특정 속도로 냉각.

탄소강 제품은 챔버 퍼니스에서 가열됩니다. 이 경우 이러한 강종은 균열이나 뒤틀림이 발생하지 않으므로 예열이 필요하지 않습니다.

복잡한 제품(예: 얇은 가장자리가 튀어나오거나 날카로운 전환이 있는 공구)은 예열됩니다.

소금 욕조에 2~4초 동안 2~3회 담그고,
별도의 오븐에서 섭씨 400~500도까지 가열합니다.

제품의 모든 부분의 가열은 고르게 진행되어야 합니다. 한 단계(대형 단조)로 이를 달성할 수 없는 경우 가열을 통해 두 번의 유지 시간이 필요합니다.

한 부분만 오븐에 넣으면 가열 시간이 단축됩니다. 예를 들어, 24mm 두께의 디스크 커터 1개는 13분 이내에 가열되고, 이러한 제품 10개는 18분 이내에 가열됩니다.

스케일 및 탈탄으로부터 제품 보호

열처리 후 표면을 연마하지 않은 제품의 경우 탄소 연소 및 스케일 형성이 허용되지 않습니다. 전기로의 Cavity에 적용하여 이러한 결함으로부터 표면을 보호합니다. 물론 이 기술은 특수 밀봉된 오븐에서만 가능합니다. 가열 구역에 공급되는 가스 공급원은 차폐 가스 발생기입니다. 메탄, 암모니아 및 기타 탄화수소 가스에서 작동할 수 있습니다.

보호 분위기가 없는 경우 가열하기 전에 제품을 용기에 포장하고 사용한 침탄제 및 부스러기로 채웁니다(열 엔지니어는 목탄이 공구강의 탈탄을 보호하지 못한다는 점을 알아야 합니다). 용기에 공기가 들어가는 것을 방지하기 위해 점토로 코팅되어 있습니다.

가열되면 염욕은 금속의 산화를 방지하지만 탈탄소화를 방지하지는 않습니다. 따라서 생산 과정에서 갈색 소금, 혈액 소금 또는 붕산을 사용하여 교대당 최소 2번 탈산소 처리합니다. 섭씨 760~1000도의 온도에서 작동하는 소금욕은 매우 효과적으로 탈산소됩니다. 숯. 이를 위해 표면 전체에 구멍이 많은 유리에 말린 숯을 채우고 뚜껑을 닫은 다음 (석탄이 떠오르지 않도록) 가열 후 소금 욕조 바닥으로 내립니다. 처음에는 상당한 수의 불꽃이 나타난 다음 감소합니다. 이런 식으로 교대하는 동안 수조를 3번 탈산하면 가열된 제품이 탈탄으로부터 완전히 보호됩니다.

소금 욕조의 탈산 정도는 매우 간단하게 확인됩니다. 고품질 탈산 욕조에서 욕조에서 5 ~ 7 분 동안 가열하고 물에서 경화시킨 일반 칼날은 구부러지지 않고 부러집니다.

냉각수

강철의 주요 냉각수는 물입니다. 물에 소량의 소금이나 비누를 추가하면 냉각 속도가 달라집니다. 따라서 어떠한 경우에도 담금질 탱크를 다른 목적(예: 손 씻기)으로 사용해서는 안 됩니다. 경화된 표면의 경도를 동일하게 유지하려면 냉각수 온도를 20~30도 정도로 유지해야 합니다. 탱크의 물을 자주 갈아주지 마십시오. 흐르는 물에서 제품을 식히는 것은 절대 용납되지 않습니다.

물 경화의 단점은 균열과 뒤틀림이 형성된다는 것입니다. 따라서 단순한 형태의 제품이나 시멘트로 접착된 제품만이 이 방법으로 경화됩니다.

구조용 강철로 만들어진 복잡한 구성의 제품을 경화할 때 가성소다의 50% 용액이 사용됩니다(차갑거나 50~60도까지 가열). 소금욕에서 가열되고 이 용액에서 경화된 부품은 빛을 냅니다. 용액 온도는 60도를 초과해서는 안됩니다.

모드

가성 용액에서 담금질하는 동안 발생하는 증기는 인체에 해롭기 때문에 담금질 욕조에는 배기 환기 장치를 갖추어야 합니다.

합금강은 미네랄 오일로 경화됩니다. 그런데 얇은 탄소강 제품도 석유로 가공됩니다. 오일 배스의 가장 큰 장점은 냉각 속도가 오일 온도에 의존하지 않는다는 것입니다. 온도 20도와 150도에서 제품은 동일한 속도로 냉각됩니다.

오일배스에 물이 들어가지 않도록 주의하세요. 제품이 깨질 수 있습니다. 흥미로운 점은 100도 이상의 온도로 가열된 오일에 물이 침투해도 금속에 균열이 생기지 않는다는 것입니다.

오일욕의 단점은 다음과 같습니다.

경화 중 유해 가스 방출;
제품에 플라크 형성;
오일의 가연성 경향;
경화 능력이 점차 저하됩니다.

안정적인 오스테나이트가 있는 강철(예: X12M)은 압축기나 팬에서 공급되는 공기로 냉각될 수 있습니다. 동시에 물이 공기 덕트에 들어가는 것을 방지하는 것이 중요합니다. 이로 인해 제품에 균열이 생길 수 있습니다.
단계 경화는 뜨거운 오일, 용융된 알칼리 및 저융점 염에서 수행됩니다.
두 가지 냉각 환경에서 강철을 간헐적으로 경화시키는 방법은 탄소강으로 만들어진 복잡한 부품을 가공하는 데 사용됩니다. 먼저 물에서 250-200도까지 냉각시킨 다음 기름에서 냉각시킵니다. 제품은 두께 5~6mm마다 1~2초 이상 물에 담가두지 않습니다. 물에 노출되는 시간이 길어지면 필연적으로 제품에 균열이 생길 수 있습니다. 부품을 물에서 기름으로 옮기는 작업은 매우 신속하게 이루어져야 합니다.

필요한 온도에 따라 템퍼링이 수행됩니다.

오일 욕조에서;
질산염 욕조에서;
강제 공기 순환이 가능한 용광로에서;
용융된 알칼리가 있는 욕조에서.

뜨임 온도는 강철 등급과 제품에 필요한 경도에 따라 다릅니다. 예를 들어 HRC 59~60의 경도가 필요한 공구는 150~200도 온도에서 뜨임해야 합니다. 이 경우 내부 응력이 감소하고 경도가 약간 감소합니다.

고속도강은 540~580도의 온도에서 담금질됩니다. 이러한 템퍼링을 2차 경화라고 합니다. 결과적으로 제품의 경도가 증가하기 때문입니다.

제품을 전기 스토브, 오븐, 심지어 뜨거운 모래 위에서 가열하면 변색될 수 있습니다. 가열 결과 나타나는 산화막은 온도에 따라 변색 색상이 달라집니다. 변색된 색상 중 하나를 템퍼링하기 전에 제품 표면의 스케일, 기름 침전물 등을 청소해야 합니다.

일반적으로 템퍼링 후 금속은 공기 중에서 냉각됩니다. 그러나 크롬-니켈강은 물이나 기름으로 냉각해야 합니다. 왜냐하면 이러한 등급을 천천히 냉각하면 취성이 생기기 때문입니다.

경화의 결과로 강철은 매우 단단하고(6000HB 이상) 부서지기 쉬운 마르텐사이트 구조를 갖게 됩니다. 마르텐사이트는 α-Fe에 탄소가 과포화되어 있는 고용체입니다. 오스테나이트가 마르텐사이트로 변태하는 과정은 확산이 없는 과정입니다. 급속 냉각(150°C/s 이상의 속도) 시 오스테나이트의 결정질 면심 격자는 α-Fe 격자로 변태됩니다. 이 경우 탄소 원자의 확산은 시간이 없으며 이전 위치를 유지합니다. 결과적으로 결정 격자에 응력이 가해진 상태가 생성되어 경화강의 경도가 높아지고 취성이 높아지는 현상이 발생합니다.

취성을 줄이기 위해 담금질 후에는 항상 템퍼링이 수행되며, 그 결과 내부 응력이 감소하고 강철이 필요한 물리적, 기계적 특성을 얻습니다.

경화강의 템퍼링은 임계점 Ac 1 미만의 온도로 가열하고 이 온도를 유지한 후 천천히 또는 빠르게 냉각함으로써 수행됩니다. 합금강을 템퍼링할 때 템퍼링 취성을 피하기 위해 물 속에서 급속 냉각하는 것이 좋습니다. 탄소강은 공기 중에서 냉각됩니다.

일반적으로 휴가는 낮음, 중간, 높음으로 구분됩니다. 200도로 가열하면 저온템퍼링이 수행됩니다. __ 300 0 C. 결과 구조는 강화 마르텐사이트이며 경도는 5000 HB 이상입니다. 절삭 공구, 게이지 등은 저온 열처리됩니다.

평균 템퍼링은 300 ~ 500 0 C에서 가열될 때 수행됩니다. 평균 템퍼링의 결과로 강철은 약 4,000HB의 경도를 특징으로 하는 템퍼링된 트루스테이트 조직을 얻습니다. Troostite 템퍼링은 스프링, 판 스프링, 다이, 임팩트 공구 등을 가공할 때 사용됩니다. 중간 가열을 통해 troosto-martensite 또는 troosto-sorbitol 구조가 얻어집니다.

550-650 ℃로 가열하면 고온 템퍼링이 수행됩니다. 결과 구조는 소르비톨 템퍼링이며 경도는 약 3,000 HB입니다. 크랭크샤프트, 액슬 샤프트, 커넥팅 로드, 커넥팅 로드 볼트 및 기타 여러 기계 부품은 고온 열처리를 받습니다.

따라서 뜨임온도가 증가함에 따라 강도특성은 감소하고, 연성특성과 충격강도는 증가한다. 강철 등급에 따라 이러한 특성의 값은 다르지만 일반적인 변화 추세는 동일하게 유지됩니다. 강도와 연성의 가장 좋은 조합은 경화 및 고온 템퍼링(소르비톨 구조) 후 강철에서 발견됩니다.

작업 순서

작업은 10~12명의 그룹이 수행합니다. 두 명의 학생마다 강철 샘플의 정규화, 경화, 저/고단조를 수행합니다.

철-시멘타이트 도표의 하단 부분을 사용하여 강철의 경화 온도를 결정하십시오.

중탄소, 아공석강(등급 40, 45, 50)의 경우 일반 경화 온도는 GS 라인보다 30-50 0C 높은 온도입니다. Ac 3 + (30-50) 0C.

표에 주어진 데이터를 사용하여 샘플의 가열 및 유지 시간을 결정하십시오. 5.2.

해당 등급의 강의 경화 온도로 가열된 로에 샘플을 넣고 필요한 시간 동안 로에 보관합니다. 40개의 강철 샘플을 경화 온도까지 가열하면 원래의 페라이트-펄라이트 구조가 오스테나이트 구조로 변태됩니다.

샘플을 물에 담금질합니다. 이를 위해서는 다음이 필요합니다. a) 샘플이 Ac 3 온도 이하로 냉각되고 불완전한 담금질이 발생하는 것을 방지하기 위해 집게를 사용하여 샘플을 물이 담긴 담금질 욕조로 신속하게 옮깁니다. b) 냉각 과정을 늦추는 증기 재킷을 제거하기 위해 욕조에서 샘플을 세게 움직입니다.

기름에 식힌 시료를 헝겊으로 닦아낸 후, 샌딩 페이퍼로 양쪽 끝을 샌딩합니다. HRC에 따라 경화된 샘플의 경도를 결정합니다.

강철 템퍼링 온도를 결정합니다. 템퍼링 중에 강의 구조와 특성이 더 많이 변하고 템퍼링 온도가 높을수록 다음을 적용해야 합니다. 다른 온도낮은 (200 0 C)에서 높은 (600 0 C)까지 템퍼링.

샘플 두께 1mm당 2~3분의 비율로 템퍼링 온도에서 유지 시간을 결정하고 이를 프로토콜의 해당 열에 기록합니다.

냉각 조건을 결정합니다. 일반적으로 템퍼링 후 냉각은 공기 중에서 수행되지만 냉각 속도는 강의 경도와 조직에 영향을 미치지 않기 때문에 물과 기름 모두에서 냉각될 수 있습니다. 작업 속도를 높이려면 템퍼링 후 샘플을 물에서 냉각해야 합니다.

각 유형의 뜨임 후 샘플의 경도를 측정하고 측정 결과를 작업 로그에 기록하고 이를 사용하여 의존성에 따른 인장 강도의 대략적인 값을 설정합니다.

12. 보고서에는 열처리 체제에 대한 그래프와 필요한 모든 데이터를 제공하고, 생성된 미세 구조의 이름을 제시하고, 철강의 기계적 특성에 대한 열처리의 영향을 설명합니다.

실험실 작업 번호 5

다양한 환경에서의 강철 경화

작업의 목표:경도를 모니터링하여 경화 중 오스테나이트 변태에 대한 다양한 냉각 매체의 효과를 평가합니다.

장치, 재료, 도구:

1) 전기 머플로 MP-2U;

2) 강철 50으로 만들어진 샘플;

3) 로크웰 경도 시험기;

4) 담금질 매체가 있는 냉각 탱크.

담금질 중 냉각은 제품의 특정 부분 내에서 마르텐사이트 구조의 형성을 보장해야 하며 담금질 결함(균열, 뒤틀림, 표면층의 잔류 응력 등)을 유발해서는 안 됩니다. 담금질 중에 오스테나이트를 마르텐사이트 변태 온도까지 과냉각하려면 급속 냉각이 필요하지만, 오스테나이트가 가장 불안정한 전체 온도 범위에서는 필요하지 않습니다. 650°C 이상에서는 오스테나이트 변태 속도가 낮으므로 경화 중 강철은 이 범위에서 천천히 냉각될 수 있지만 FP+P 형성이 시작될 만큼 냉각되지는 않습니다. 650°С-400°С 간격을 매우 빠르게 통과해야 합니다.

제품이 담금질 매체에 담그는 순간, 그 주위에 과열 증기 막이 형성됩니다. 냉각은 이 스팀 재킷의 층을 통해 발생합니다. 천천히 (필름 비등). 특정 온도에서 스팀 재킷이 파손되고 부품 표면에서 액체가 끓기 시작하며 냉각이 빠르게 발생합니다(핵 비등). 세 번째 단계(대류 열 전달)는 액체가 더 이상 끓지 않을 때 시작됩니다. 두 번째 단계의 간격이 넓을수록 담금질 매체가 더 효과적입니다.

두 번째 단계 중간의 수냉 강도를 1로 취하면 미네랄 오일의 경우 0.3이 됩니다. 물에 용해된 10% NaCl 용액 – 3; 물에 10% NaOH 용액 – 2.5.

탄소강 및 일부 저합금강을 경화할 때 물과 NaCl 및 NaOH 수용액(8-12%)이 냉각 매체로 사용됩니다. 냉각 매체로서 물에는 단점이 있습니다. 마르텐사이트 변태 온도 범위에서 냉각 속도가 높으면 경화 결함이 형성됩니다. NaCl과 NaOH 용액은 가장 균일한 냉각 능력을 가지고 있습니다. 또한 알칼리성 환경은 다른 부품의 후속 부식을 일으키지 않습니다. 담금질 매체인 오일은 마텐자이트 변태 범위에서 냉각 속도가 낮아 담금질 결함 발생이 줄어든다는 장점이 있습니다. 단점은 가연성이 증가한다는 것입니다.

경화강의 구조인 마르텐사이트는 경화 중에 오스테나이트를 급격하게 냉각시켜 얻습니다. 탄소강 및 합금강의 등온 변태 다이어그램(그림 21)을 보면 합금강의 변태 시작 선이 탄소강에 비해 세로축 오른쪽으로 이동되어 있음을 쉽게 알 수 있습니다. 결과적으로, 세로축에서 점까지의 거리를 특징으로 하는 합금강 오스테나이트의 안정성 에게펄라이트 시작 및 중간 변태 선의 굴곡은 탄소강보다 훨씬 높습니다.

다양한 환경에서 담금질 중 냉각 속도를 등온 변환 다이어그램에 표시하면 곡선처럼 보입니다. , . 냉각 속도가 높을수록 곡선이 더 가파르게 됩니다. 냉각 속도 곡선이 포함된 다이어그램을 통해 특정 냉각 환경에서 담금질하는 동안 특정 강철로 만들어진 부품에서 발생하는 구조적 변형을 판단할 수 있습니다.

물, 기름, 정체된 공기에서의 냉각 속도를 구해 보겠습니다.

담금질하는 동안 강철로 변하는 것을 고려하십시오. 탄소강은 오스테나이트 안정성이 낮습니다. 물에서 냉각할 때 냉각 속도 곡선은 마르텐사이트 변태 시작 선을 넘지 않습니다. 오스테나이트 조직은 마르텐사이트 변태가 시작될 때까지 완전히 보존되며, 냉각이 끝난 후의 조직은 담금질 마르텐사이트이다. 오일로 냉각할 경우 냉각속도 곡선은 트루스타이트 변태 영역에서 변태 시작선과 교차하지만 변태 끝선을 벗어나지 못하고 이후에 교차하는 것으로 나타났다. 마르텐사이트 변태의 시작과 끝의 선. 결과적으로, 과냉각된 오스테나이트의 일부는 담금질 트루오스테이트로 변태하고, 일부는 마르텐사이트 변태 영역까지 남아 있으며, 냉각이 완료된 강의 조직은 담금질 트루오스테이트와 담금질 마르텐사이트로 구성됩니다. 이로 인해 경도가 감소하고 부품이 거부됩니다.

이 강철로 만든 부품을 공기 중에서 냉각하면 냉각 속도 곡선이 펄라이트와 소르비톨 변태 영역에서 변태의 시작과 끝 선과 교차하는 것으로 나타났습니다. 냉각 후 강철 구조는 펄라이트와 경화 소르비톨로 구성됩니다.

따라서 담금질된 마르텐사이트 조직을 얻으려면 냉각 속도 곡선이 펄라이트 변태 선과 교차하지 않도록 냉각 매체를 선택해야 합니다.

쌀. 21.오스테나이트의 등온 변태 다이어그램
0.8% 탄소를 함유한 강철의 경우.

극도로 느린 속도냉각, 그 곡선이 펄라이트 변태선과 교차하지 않고 그 점에서 접촉하는 것 에게을 임계경화율이라 한다. 각 강의 임계경화율은 일정한 값이지만 다른 강의 임계경화율과는 다릅니다. 최소한의 안정성에 따라 달라집니다. 세로축에서 점까지의 거리 에게변환이 시작될 때 곡선이 구부러지는 지점에서. 임계 경화 속도 - 최저 속도마르텐사이트 변태가 시작되기 전에 오스테나이트를 과냉각하여 결과적으로 담금질된 마르텐사이트 조직을 얻기에 충분한 냉각. 특정 등급의 강철을 경화하기 위한 냉각 매체를 선택할 때 강철의 경화성에 따라 결정되는 전체 깊이까지 강철을 경화할 때 임계 냉각 속도보다 약간 높은 냉각 속도를 제공하는 매체를 선택합니다. 불필요하게 고속냉각은 높은 잔류 응력의 형성을 동반하고 부품의 뒤틀림과 심지어 균열의 형성을 초래하기 때문에 바람직하지 않습니다.

선택한 속도가 임계보다 낮으면 트루스트-마르텐사이트 구조가 형성되어 경도가 감소하므로 이는 바람직하지 않습니다.

작업 순서:

1. 물, 오일, NaCl 물 및 공기 중 10% 용액을 사용하여 820 0 Sv의 온도에서 샘플을 급냉합니다.

2. 각 처리 유형 후에 샘플의 경도를 결정합니다.

3. 얻은 결과를 설명하고 표를 작성하십시오. 5.

4. 보고서를 작성하세요.

표 5

냉각 매체에 대한 강철 특성의 의존성 표

자가 테스트 질문:

1. 탄소강 및 합금강의 경화에는 어떤 매체가 사용됩니까?

2. 냉각 매체는 강철의 경도에 어떤 영향을 줍니까?

3. 탄소강을 물, 기름, 용융염 또는 공기 중에서 경화시켜 얻은 구조는 무엇입니까?

금속과 합금에 더 높은 경도를 부여하는 기술은 수세기에 걸쳐 개선되었습니다. 최신 장비를 사용하면 저렴한 재료로도 제품의 특성을 크게 향상시키는 방식으로 열처리를 수행할 수 있습니다.

경화(마르텐사이트 변태)- 강철에 더 높은 경도를 부여하는 주요 방법. 이 공정에서 생성물은 철이 결정 격자를 변화시키고 추가로 탄소로 포화될 수 있는 온도까지 가열됩니다. 일정 시간 동안 유지한 후 강철을 냉각합니다. 중간 형태의 철이 형성되는 것을 방지하려면 이 작업을 고속으로 수행해야 합니다.
급속한 변형의 결과로, 왜곡된 결정 구조를 가진 탄소로 과포화된 고용체가 얻어집니다. 이 두 요소 모두 높은 경도(최대 HRC 65)와 부서지기 쉬운 원인이 됩니다.
경화시 대부분의 탄소강 및 공구강은 800~900C의 온도로 가열되지만 고속도강 P9 및 P18은 1200~1300C의 온도로 가열됩니다.

고속도강 R6M5의 미세구조: a) 주조 상태; b) 단조 및 어닐링 후;
c) 경화 후; d) 휴가 후. ×500.

담금질 모드

하나의 환경에서 담금질

가열된 제품은 냉각 매체로 내려가 완전히 냉각될 때까지 유지됩니다. 이는 가장 간단한 경화 방법이지만 탄소 함량이 낮은(최대 0.8%) 강철 또는 단순한 형상의 부품에만 사용할 수 있습니다. . 이러한 제한은 급속 냉각 중에 발생하는 열 응력과 관련이 있습니다. 복잡한 모양의 부품은 휘거나 심지어 갈라질 수도 있습니다.

단계 경화

이 경화법은 제품을 식염수에 250~300C로 2~3분간 냉각시켜 열적 스트레스를 완화시킨 후 공기 중에서 냉각시키는 방법이다. 이는 부품의 균열이나 뒤틀림을 방지하는 데 도움이 됩니다. 이 방법의 단점은 냉각 속도가 상대적으로 느리기 때문에 탄소로 만든 작은 부품(직경 최대 10mm)이나 경화 속도가 그다지 중요하지 않은 합금강으로 만든 큰 부품에 사용됩니다.

두 가지 환경에서 강화

이는 물에서의 급속 냉각으로 시작하여 오일에서의 느린 냉각으로 끝납니다. 일반적으로 이러한 경화는 공구강으로 만들어진 제품에 사용됩니다. 가장 큰 어려움은 첫 번째 환경에서 냉각 시간을 계산하는 데 있습니다.

표면 경화(레이저, 고주파 전류)

기어 톱니와 같이 표면이 단단해야 하지만 점성 코어가 있는 부품에 사용됩니다. ~에 표면 경화금속의 외부 층은 초임계 값으로 가열된 다음 열 제거 공정(레이저 경화 사용) 동안 또는 특수 인덕터 회로(고주파 전류 경화 사용)에서 액체 순환을 통해 냉각됩니다.

휴가

경화된 강철은 지나치게 부서지기 쉽습니다. 이는 이 경화 방법의 주요 단점입니다. 구조적 특성을 표준화하기 위해 템퍼링이 수행됩니다. 즉, 상 변태 아래의 온도로 가열하고 유지하고 천천히 냉각합니다. 템퍼링 중에 경화가 부분적으로 "취소"되고 강철의 경도가 약간 낮아지지만 연성이 높아집니다. 낮은 템퍼링(150-200C, 내마모성이 향상된 공구 및 부품의 경우), 중간 템퍼링(300-400C, 스프링의 경우) 및 높은 템퍼링(550-650, 고하중 부품의 경우)이 있습니다.

강철 담금질 및 템퍼링 온도표

아니요.	강철 등급	경도(HRCe)	온도 경화, ℃	온도 공휴일, 섭씨	온도 자크. HDTV, ℃	온도 시멘트., deg.C	온도 어닐링, ℃	성질. 수요일	메모
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	강철 20	57…63	790…820	160…200		920…950		물
2	스틸 35	30…34	830…840	490…510				물
		33…35		450…500
		42…48		180…200	860…880
3	강철 45	20…25	820…840	550…600				물
		20…28		550…580
		24…28		500…550
		30…34		490…520
		42…51		180…220					섹션 최대 40mm
		49…57		200…220	840…880
							780…820		오븐 포함
4	강철 65G	28…33	790…810	550…580				기름	섹션 최대 60mm
		43…49		340…380					섹션 최대 10mm(스프링)
		55…61		160…220					섹션 최대 30mm
5	강철 20Х	57…63	800…820	160…200		900…950		기름
		59…63		180…220	850…870	900…950		수용액	0.2…0.7% 폴리아크릴라니드
		«-					840…860
6	강철 40Х	24…28	840…860	500…550				기름
		30…34		490…520
		47…51		180…200					섹션 최대 30mm
		47…57			860…900			수용액	0.2…0.7% 폴리아크릴라니드
		48…54							질화
							840…860
7	강철 50Х	25…32	830…850	550…620				기름	섹션 최대 100mm
		49…55		180…200				기름	섹션 최대 45mm
		53…59		180…200	880…900			수용액	0.2…0.7% 폴리아크릴라니드
							860…880
8	강철 12ХН3А	57…63	780…800	180…200		900…920		기름
		50…63		180…200	850…870	900…920		수용액	0.2…0.7% 폴리아크릴라니드
							840…870		오븐 사용 시 최대 550…650
9	강철 38Х2МУА	23…29	930…950	650…670				기름	섹션 최대 100mm
				650…670					정규화 930~970
		HV > 670							질화
10	강철 7KhG2VM						770…790		최대 550까지 오븐 사용
		28…30	860…875	560…580				공기	섹션 최대 200mm
		58…61	860…875	210…230				공기	섹션 최대 120mm
11	강철 60S2A						840…860		오븐 포함
11	강철 60S2A	44…51	850…870	420…480				기름	섹션 최대 20mm
12	강철 35ХГС						880…900		오븐 사용 시 최대 500~650
12	강철 35ХГС	50…53	870…890	180…200				기름
13	강철 50HFA	25…33	850…880	580…600				기름
		51…56	850…870	180…200				기름	섹션 최대 30mm
		53…59		180…220	880…940			수용액	0.2…0.7% 폴리아크릴라니드
14	강철 ШХ15						790…810		최대 600까지 오븐 사용
		59…63	840…850	160…180				기름	섹션 최대 20mm
		51…57		300…400
		42…51		400…500
15	강철 U7, U7A	네바다					740…760		최대 600까지 오븐 사용
		44…51	800…830	300…400				물 최대 250, 기름	섹션 최대 18mm
		55…61		200…300
		61…64		160…200
		61…64		160…200				기름	섹션 최대 5mm
16	강철 U8, U8A	네바다					740…760		최대 600까지 오븐 사용
		37…46	790…820	400…500				물 최대 250, 기름	섹션 최대 60mm
		61…65		160…200				물 최대 250, 기름	섹션 최대 60mm
		61…65		160…200				기름	섹션 최대 8mm
		61…65		160…180	880…900			수용액	0.2…0.7% 폴리아크릴라니드
17	강철 U10, U10A	네바다					750…770
		40…48	770…800	400…500				물 최대 250, 기름	섹션 최대 60mm
		50…63		160…200				물 최대 250, 기름	섹션 최대 60mm
		61…65		160…200				기름	섹션 최대 8mm
		59…65		160…180	880…900			수용액	0.2…0.7% 폴리아크릴라니드

18	강철 9ХС						790…810		최대 600까지 오븐 사용
		45…55	860…880	450…500				기름	섹션 최대 30mm
		40…48		500…600					섹션 최대 30mm
		59…63		180…240					섹션 최대 40mm
19	강철 HVG						780…800		최대 650까지 오븐 사용
		59…63	820…850	180…220				기름	섹션 최대 60mm
		36…47		500…600					섹션 최대 60mm
		55…57		280…340					섹션 최대 70mm
20	스틸 X12M	61…63	1000…1030	190…210				기름	섹션 최대 140mm
20	스틸 X12M	57…58	1000…1030	320…350				기름	섹션 최대 140mm
21	강철 R6M5	18…23					800…830		최대 600까지 오븐 사용
		64…66	1210…1230	560…570 3번				기름, 공기	오일 최대 300~450도, 공기 최대 20도
		26…29	1210…1230	780…800					노출 2~3시간, 공기
22	스틸 P18	18…26					860…880		최대 600까지 오븐 사용
22	스틸 P18	62…65	1260…1280	560…570 3번				기름, 공기	오일 최대 150...200도, 공기 최대 20도
23	스프링스. 철강 클래스. II			250…320					스프링을 냉간 코일링한 후 30분
24	강철 5ХНМ, 5ХНВ	>= 57	840…860	460…520				기름	섹션 최대 100mm
		42…46							섹션 100..200mm
		39…43							섹션 200..300mm
		37…42							섹션 300..500mm
		НV >= 450							질화. 섹션 성. 70mm
25	강철 30KhGSA	19…27	890…910	660…680				기름
		27…34		580…600
		34…39		500…540
		«-					770…790		최대 650까지 오븐 사용
26	강철 12Х18Н9Т		1100…1150					물
27	강철 40ХН2МА, 40ХН2ВА	30…36	840…860	600…650				기름
27	강철 40ХН2МА, 40ХН2ВА	34…39	840…860	550…600				기름
28	스틸 EI961Sh	27…33	1000…1010	660…690				기름	13Х11Н2В2НФ
28	스틸 EI961Sh	34…39	1000…1010	560…590				기름	t>6mm 물에서
29	강철 20Х13	27…35	1050	550…600				공기
29	강철 20Х13	43,5…50,5	1050	200				공기
30	강철 40Х13	49,5…56	1000…1050	200…300				기름

비철금속 열처리

다른 금속을 기반으로 한 합금은 강철만큼 경화에 반응하지 않지만 열처리를 통해 경도를 높일 수도 있습니다. 일반적으로 경화와 사전 어닐링(천천히 냉각하면서 상 변태점 이상으로 가열)을 조합하여 사용합니다.

청동(구리 합금)은 융점 바로 아래의 온도에서 어닐링된 후 수냉으로 담금질됩니다. 합금 조성에 따라 담금질 온도는 750~950C입니다. 200-400C에서 템퍼링은 2-4시간 동안 수행됩니다. 베릴륨 청동으로 만든 제품의 경우 최대 HV300(약 HRC 34)의 가장 높은 경도 값을 얻을 수 있습니다.
은의 경도는 녹는점에 가까운 온도(흐릿한 붉은색)로 어닐링한 후 경화시킴으로써 증가할 수 있습니다.
다양한 니켈 합금은 700-1185C에서 어닐링되며 이러한 범위는 다양한 구성에 따라 결정됩니다. 냉각을 위해 염 용액이 사용되며, 그 입자는 물 또는 산화를 방지하는 보호 가스(건조 질소, 건조 수소)로 제거됩니다.

장비 및 재료

열처리 중 금속을 가열하기 위해 4가지 주요 유형의 용광로가 사용됩니다.
- 소금전극욕
- 챔버 오븐
- 연속 연소로
- 진공 오븐

액체(물, 미네랄 오일, 특수 수성 폴리머(Thermat), 염 용액), 공기 및 가스(질소, 아르곤), 심지어 저융점 금속도 냉각이 발생하는 담금질 매체로 사용됩니다. 냉각이 일어나는 장치 자체를 담금질조라고 하며 액체의 층류 혼합이 일어나는 용기입니다. 담금질 수조의 중요한 특징은 스팀 재킷 제거 품질입니다.

노화 및 기타 경화 방법

노화- 다형성 변형 없이 사전 경화된 알루미늄, 마그네슘, 티타늄, 니켈 및 일부 스테인레스강 합금의 경도를 증가시킬 수 있는 또 다른 유형의 열처리입니다. 노화 과정에서 경도와 강도는 증가하고 연성은 감소합니다.

예를 들어 두랄루민(구리 4~5%)과 니켈 및 철이 첨가된 합금과 같은 알루미늄 합금은 100~180C의 온도에서 1시간 동안 보관됩니다.
니켈 합금은 2~3단계로 노화되며, 이 과정은 595~845C의 온도에서 총 6~30시간이 소요됩니다. 일부 합금은 790-1220C에서 사전 경화됩니다. 니켈 합금으로 만들어진 부품은 공기와의 접촉을 방지하기 위해 추가 용기에 담습니다. 가열에는 전기로가 사용되며, 작은 부품에는 소금 전극 욕조를 사용할 수 있습니다.
머레이징강(고합금 무탄소 철 합금)은 820C에서 예비 어닐링 후 480-500C에서 약 3시간 동안 노화됩니다.

화학열처리- 합금 원소에 의한 표면층의 포화,

비금속: 저탄소강으로 만든 무릎, 샤프트, 기어의 내마모성을 높이기 위해 탄소(시멘테이션)와 질소(질화)를 사용합니다.
금속: 예를 들어 실리콘(실리콘화)과 크롬은 부품의 내마모성과 내식성을 높이는 데 도움이 됩니다.

시멘트화 및 질화는 샤프트 전기로에서 수행됩니다. 철강 제품의 열화학 처리에 대한 전체 작업을 수행할 수 있는 범용 장치도 있습니다.

압력 처리(경화) - 상대적으로 낮은 온도에서 소성 변형으로 인해 경도가 증가합니다. 이러한 방식으로 냉간 단조 과정에서 저탄소강은 물론 순수 구리와 알루미늄도 강화됩니다.

열처리 과정에서 철강 제품은 놀라운 변형을 겪게 되며, 철강 제품보다 몇 배 더 높은 내마모성과 경도를 얻게 됩니다. 소스 자료. 열처리 중 비철금속 합금의 경도 변화 범위는 훨씬 작지만 고유한 특성은 대규모 개선이 필요하지 않은 경우가 많습니다.

가열로.열처리를 위해 Heat Shop에서 사용되는 로는 다음과 같이 구분됩니다.

1. 작성자 기술적 특징, 어닐링, 노멀라이징 및 고온 템퍼링에 보편적이며, 특수 목적유사한 부품을 가열하는 데 사용됩니다.

2. 허용 온도에 따라: 저온(최대 600°C), 중간 온도(최대 1000°C) 및 고온(1000°C 이상).

3. 적재 및 하역의 특성: 고정 난로, 개폐식 난로, 엘리베이터, 벨 유형, 다중 챔버가 있는 용광로.

4. 열원별 : 연료유, 가스, 전기 최근에는 가스 및 전기로가 널리 보급되었습니다.

5. 목욕용 난로, 납, 소금 등. 납 및 염욕에서 부품 가열은 용광로보다 균일하고 빠릅니다.

6. 가열 장치: 가열용 HDTV 부품, 전기 접촉 가열 등에 사용됩니다.

7. 부품이 가열되는 환경에 따라 공기 분위기(산화)의 퍼니스와 제어 또는 보호 분위기(비산화)의 퍼니스가 구별됩니다. 제어된 대기는 가열 중에 가스가 서로 중화되어 부품의 산화를 방지하는 가스 혼합물입니다.

가열 온도는 각 열처리 유형에 따라 지배적인 역할을 합니다. 화학적 구성 요소철-시멘타이트 상 도표(그림 6.3)로부터 결정됩니다. 실제로 가열 온도는 참조 표에서 선택됩니다.

가열 시간(가열 속도)은 강철의 화학적 조성, 제품의 크기 및 모양, 노 내 제품의 상대적 위치 등 여러 요인에 따라 달라집니다.

강철에 탄소 및 합금 원소가 많을수록 제품 구성이 복잡할수록 가열 속도가 느려집니다. 급속 가열에서는 표면과 코어의 온도 범위가 크기 때문에 제품에 큰 내부 응력이 발생합니다. , 부품의 뒤틀림 및 균열의 원인이 될 수 있습니다.

일반적으로 제품은 특정 온도로 가열된 오븐에 적재됩니다. 이 경우 가열 시간은 Prof의 공식을 사용하여 결정할 수 있습니다. AP 굴랴예바:

여기서 D - 최소 크기최대 단면적(mm);

K 1은 모양 계수이며 다음 값을 갖습니다. 볼의 경우 -1, 실린더의 경우 -2, 평행 육면체의 경우 - 2.5, 플레이트의 경우 - 4;

K 2는 환경 계수로, 소금으로 가열하면 1, 납은 0.5, 기체 매체는 2,

K 3 - 가열 균일성 계수(표 6.1)

그림 6.3. 다양한 유형의 열처리를 위한 온도대

유지 시간.모든 유형의 열처리를 통해 제품이 지정된 온도에 도달한 후 완전한 구조 변화가 발생하려면 노출이 필요합니다. 유지 시간은 부품의 크기, 가열 방법, 강철 등급 및 열처리 유형에 따라 다릅니다. 표 6.2는 탄소강의 유지 시간 결정에 대한 데이터를 제공합니다.

총 가열 시간은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

여기서 τ Н는 가열 시간(분)입니다. τ B — 유지 시간(분)

계산 방법 외에도 실험 데이터가 자주 사용됩니다. 따라서 아공석강으로 만든 제품의 단면적 또는 두께가 1mm인 경우 전기로의 가열 지속 시간은 τ H = 45-75s로 간주됩니다. 주어진 온도에서 노출 기간은 종종 τ B = (0.15+0.25) τ N으로 간주됩니다. 탄소강(0.7-1.3% C)으로 만들어진 도구의 경우 가장 작은 부분의 1mm에 권장됩니다 τ B = 50 -80초, 합금강 τ B = 70-90초.

냉각 속도. 각 유형의 열처리에서 궁극적인 목표는 적절한 구조를 얻는 것입니다. 이는 열처리 유형에 따라 결정되는 냉각 속도에 의해 달성됩니다. 표 6.3은 다양한 열처리 유형에 대한 냉각 속도를 보여줍니다.

가열로의 제품 위치에 따른 계수 K 3의 값

열처리 유지 시간

냉각 속도: 다양한 방식탄소강의 열처리

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경화- 재료(금속, 금속 합금, 유리)를 더 높게 가열하는 열처리 유형 임계점(결정 격자 형태의 변화 온도, 즉 다형성 변태 또는 저온에 존재하는 상이 매트릭스에 용해되는 온도), 이후 급속 냉각됩니다. 과도한 공극을 얻기 위한 금속 경화는 합금의 상 변형이 필요한 기존 경화와 혼합되어서는 안 됩니다. 대부분의 경우 냉각은 물이나 기름에서 수행되지만 다른 냉각 방법도 있습니다. 고체 냉각수의 유사 비등층, 압축 공기 흐름, 물 미스트, 액체 폴리머 담금질 매체 등. 담금질된 재료는 경도가 높아지지만 가열과 냉각을 반복하면 부서지기 쉽고 연성이 낮아지며 점성이 낮아집니다. 다형성 변태로 경화 후 취성을 줄이고 연성 및 인성을 높이기 위해 템퍼링이 사용됩니다. 다형변태 없이 경화시킨 후 시효를 적용한다. 템퍼링 중에는 재료의 경도와 강도가 약간 감소합니다.

내부 스트레스가 해소됩니다. 휴가재료. 일부 제품에서는 경화가 부분적으로 수행됩니다. 예를 들어 일본 카타나 제조에서는 칼의 날카로운 부분만 경화됩니다.

Dmitry Konstantinovich Chernov는 경화 방법 개발에 크게 기여했습니다. 그는 강철을 얻으려면 다음을 입증하고 실험적으로 증명했습니다. 고품질결정적인 요인은 이전에 가정했던 것처럼 단조가 아니라 열처리입니다. 그는 강철의 열처리가 구조와 특성에 미치는 영향을 결정했습니다. 1868년에 체르노프는 체르노프점(Chernov point)이라고 불리는 강철의 상변태의 임계점을 발견했습니다. 1885년에 그는 물과 기름뿐만 아니라 뜨거운 환경에서도 경화가 가능하다는 것을 발견했습니다. 이 발견은 단계 경화의 사용을 시작했고 나중에 오스테나이트의 등온 변태에 대한 연구를 시작했습니다.

경화 유형 [편집 | 코드 편집]

다형성 변환을 통해

다형성 변형을 통한 경화, 강철용
대부분의 비철금속에 대해 다형성 변형 없이 경화됩니다.

가열온도별완전 - 재료는 아공석 강철 및 공석, 과공석 PSK 라인의 경우 GS 라인보다 30 - 50°C 높게 가열됩니다. 이 경우 강철은 오스테나이트 및 오스테나이트 + 시멘타이트의 구조를 얻습니다. 불완전 - PSK 다이어그램의 선 위에서 가열이 수행되어 경화가 끝날 때 과도한 상이 형성됩니다. 부분 경화는 일반적으로 공구강에 사용됩니다.

담금질 미디어 [편집 | 코드 편집]

담금질 시 오스테나이트를 마르텐사이트 변태 온도까지 과냉각하려면 급속 냉각이 필요하지만 전체 온도 범위에 걸쳐서가 아니라 650~400°C 이내, 즉 오스테나이트가 가장 불안정하고 가장 빠르게 냉각되는 온도 범위에서만 필요합니다. 페라이트 혼합물로 변합니다. 650°C 이상에서는 오스테나이트 변태 속도가 낮으므로 담금질 중 혼합물은 이 온도 범위에서 천천히 냉각될 수 있지만 물론 페라이트 석출 또는 오스테나이트가 펄라이트로 변태할 만큼 많지는 않습니다.

담금질 매체(물, 오일, 수성 폴리머 담금질 매체 및 염용액의 부품 냉각)의 작용 메커니즘은 다음과 같습니다. 제품이 담금질 매체에 담그는 순간 주위에 과열 증기 막이 형성되며, 이 증기 재킷 층을 통해 냉각이 발생합니다. 즉, 상대적으로 천천히 진행됩니다. 표면 온도가 증기 재킷이 파열되는 특정 값(담금질 액체의 구성에 따라 결정됨)에 도달하면 액체가 부품 표면에서 끓기 시작하고 냉각이 빠르게 발생합니다.

비교적 느린 비등의 첫 번째 단계를 막 비등 단계라고 하고, 급속 냉각의 두 번째 단계를 핵비등 단계라고 합니다. 금속의 표면 온도가 액체의 끓는점보다 낮아지면 액체는 더 이상 끓지 않고 냉각 속도가 느려집니다. 이 단계를 대류 열 전달이라고 합니다.

경화 방법 [편집 | 코드 편집]

하나의 쿨러로 담금질- 특정 온도로 가열된 부품을 담금질 액체에 담그고 완전히 냉각될 때까지 유지합니다. 이 방법은 탄소강 및 합금강으로 만들어진 단순 부품을 경화할 때 사용됩니다.
두 가지 환경에서 간헐적 경화- 고탄소강을 경화시킬 때 사용되는 방법입니다. 부품은 먼저 급속 냉각 매체(예: 물)에서 급속 냉각된 다음 천천히 냉각 매체(오일)에서 냉각됩니다.
제트 경화부품에 강한 물줄기를 분사하는 방식으로 부품의 일부를 경화시켜야 할 때 주로 사용됩니다. 이 방법을 사용하면 스팀 자켓이 형성되지 않아 단순한 물 담금질보다 더 깊은 경화성을 제공합니다. 이러한 경화는 일반적으로 HDTV 설치의 인덕터에서 수행됩니다.
단계 경화- 특정 강의 마르텐사이트 온도보다 높은 온도를 갖는 담금질 매체에서 부품을 냉각하는 담금질. 이 환경에서 냉각 및 유지될 때 경화되는 부품은 모든 단면 지점에서 경화조의 온도를 획득해야 합니다. 그 다음에는 일반적으로 느린 최종 냉각이 이루어지며, 그 동안 경화가 발생합니다. 즉, 오스테나이트가 마르텐사이트로 변태됩니다.
등온 경화. 단계적 경화와 대조적으로, 등온 경화에서는 오스테나이트의 등온 변태가 완료될 때까지 강철을 경화 매체에 오랫동안 유지하는 것이 필요합니다.
레이저 경화. 레이저 방사선에 의한 금속 및 합금의 열경화는 방사선의 영향으로 표면적을 국부적으로 가열하고 금속 내부 층으로의 열 제거 결과 초임계 속도로 이 표면적을 냉각하는 것에 기반합니다. 알려진 다른 열경화 공정(고주파 전류를 이용한 경화, 전기 가열, 용융 경화 및 기타 방법)과 달리 레이저 경화 중 가열은 체적이 아닌 표면 공정입니다.
고주파 경화(유도)- 고주파 전류로 경화 - 부품을 인덕터에 배치하고 고주파 전류를 유도하여 가열합니다.

결함 [편집 | 코드 편집]

강철의 경화 과정에서 발생하는 결함.

경도가 부족함 경화된 부분 - 낮은 가열 온도, 작동 온도에서의 짧은 노출 또는 불충분한 냉각 속도로 인해 발생합니다. 보정결함 : 정규화 또는 어닐링 후 경화; 보다 강력한 담금질 매체를 사용합니다.
과열 경화에 필요한 가열 온도보다 훨씬 높은 온도로 제품을 가열하는 것과 관련이 있습니다. 과열은 거친 조직의 형성을 동반하여 강철의 취성을 증가시킵니다. 결함보정: 필요한 온도에서 어닐링(정규화) 및 후속 경화.
탈진 산화 분위기에서 강철을 녹는점(1200~1300°C)에 가까운 매우 높은 온도로 가열할 때 발생합니다. 산소가 강철 내부로 침투하고 결정립 경계를 따라 산화물이 형성됩니다. 그러한 강철은 부서지기 쉽고 수리할 수 없습니다.
산화 및 탈탄소화 철강은 부품 표면에 스케일(산화물)이 형성되고 표면층에서 탄소가 연소되는 것이 특징입니다. 이러한 유형의 결함은 열처리로 수정할 수 없습니다. 여유가 허락한다면 가공, 산화층과 탈탄소층을 분쇄하여 제거해야 합니다. 이러한 유형의 결함을 방지하려면 보호 분위기가 있는 오븐에서 부품을 가열하는 것이 좋습니다.
뒤틀림 및 균열 - 내부 스트레스의 결과. 강철을 가열 및 냉각하는 동안 온도 및 구조적 변형에 따라 부피 변화가 관찰됩니다(오스테나이트가 마르텐사이트로 전이하면 부피가 최대 3% 증가합니다). 다양한 크기와 단면 냉각 속도로 인해 경화된 부품의 부피가 변하는 시간이 다르면 강한 내부 응력이 발생하여 경화 과정에서 부품에 균열과 뒤틀림이 발생합니다.

냉각은 열처리-경화의 마지막 단계이므로 가장 중요합니다. 구조의 형성과 그에 따른 샘플의 특성은 냉각 속도에 따라 달라집니다.

이전에 담금질을 위한 가열 온도가 가변 요소였다면 이제 냉각 속도가 달라집니다(물, 소금물, 공기, 기름 및 용광로 사용).

냉각속도가 증가함에 따라 오스테나이트의 과냉도도 증가하고, 오스테나이트의 분해온도는 감소하며, 핵수는 증가하지만, 동시에 탄소의 확산은 느려진다. 따라서 페라이트-시멘타이트 혼합물은 더욱 분산되어 경도와 강도가 증가한다. (로를 사용하여) 천천히 냉각하면 F + C의 거친 혼합물이 얻어집니다. 펄라이트는 상 재결정화와 함께 두 번째 종류의 어닐링입니다. 가속 냉각 (공기 중) - F + C의 더 얇은 혼합물 - 소르비톨. 이 처리를 정규화라고 합니다.

오일로 담금질하면 F+C의 고도로 분산된 혼합물인 트로스타이트가 생성됩니다.

이러한 구조의 경도는 혼합물의 분산에 따라 증가합니다(HB = 2000~4000MPa). 이러한 구조는 등온 경화를 통해 얻을 수도 있습니다.

열역학적 다이어그램을 고려하면, 즉 냉각 속도 벡터와 함께 오스테나이트의 등온 분해 다이어그램을 통해 냉각 속도를 증가시키면 담금질된 마르텐사이트와 함께 트로타이트를 얻을 수 있음을 알 수 있습니다. 냉각 속도가 임계 속도보다 크면 담금질 마르텐사이트와 잔류 오스테나이트가 얻어지며, 이는 강철을 마르텐사이트 변태(Mc)의 끝선 아래의 온도로 냉각하여 제거할 수 있습니다.

마르텐사이트는 오스테나이트보다 부피가 크기 때문에 마르텐사이트로 경화되면 열적 응력뿐만 아니라 구조적 응력도 나타납니다. 부품의 모양이 변형될 수 있으며, 미세 균열과 거대 균열이 나타날 수 있습니다. 뒤틀림과 균열은 회복할 수 없는 결함이므로 마르텐사이트로 경화된 직후 부품을 가열하여 응력을 완화하고 구조를 안정화해야 합니다. 이 열처리 작업을 템퍼링이라고 합니다.

샘플을 경화시키고 미세 구조를 연구하고 경도를 결정한 후 경도 대 탄소 함량의 그래프가 그려집니다. 담금질 전 강의 오스테나이트에 탄소가 많을수록 마르텐사이트 격자가 더 많이 왜곡되어(정방정의 정도가 더 커짐) 따라서 경도가 높아집니다.

0.2% C 함량의 강철은 오스테나이트의 등온 분해 곡선이 세로축에 가깝게 접근하기 때문에 경화를 허용하지 않습니다. 냉각 속도가 매우 빠르더라도 마르텐사이트가 생성되지 않습니다. 왜냐하면 오스테나이트가 더 일찍 F+C 혼합물로 분해되기 시작하기 때문입니다. 따라서 탄소 함량이 0.3%C를 초과하면 강철은 경화되는데, 이는 탄소가 오스테나이트의 등온 분해 곡선을 오른쪽으로 이동시켜 임계 경화율을 감소시키기 때문입니다.

템퍼링 후 강철의 특성 및 구조 결정

담금질 후 얻은 마르텐사이트는 경도와 강도는 높지만 연성과 인성은 낮습니다. 이는 열적(온도 강하, 급격한 냉각) 및 구조적(마르텐사이트의 부피가 오스테나이트, 소르비톨, 트로타이트 및 펄라이트보다 많음)일 수 있는 큰 내부 응력으로 인해 설명됩니다. 경화 후에는 즉시 화를 내야합니다. 특정 온도로 가열, 유지 및 냉각. 동시에 응력이 감소하고 강철의 구조와 특성이 변경됩니다. 담금질 중 경화 효과를 유지하기 위해 뜨임 온도는 Ac 1 미만으로 선택됩니다. 낮은 템퍼링(150-200 0C), 중간(350-450 0C) 및 높은 템퍼링(500-650 0C)이 있습니다.

낮은 템퍼링으로 응력이 감소하고 마르텐사이트 격자의 왜곡(사각형)이 감소하여 다시 입방체가 되고 잔류 오스테나이트가 입방체 마르텐사이트로 변태한 다음 중간 및 높은 템퍼링으로 마르텐사이트가 F + C의 혼합물로 분해됩니다.

저온 템퍼링 후에도 경도와 강도는 그대로 유지됩니다. 높은 레벨(HRC 58-63). 절단 및 측정 도구, 화학적 열 처리(합착) 후 부품은 낮은 템퍼링을 받습니다.

1. 최적의 경화 온도 결정탄소 함량이 0.4%인 강철(아공석강)과 탄소 함량이 1.0%인 과공석강(hypereutectoid steel)의 경우.

경화 후 경도 시험 성적서 물 속