강철 풀림
① 가공 작업을 위해 경도를 조정합니다. 공작물이 너무 단단하면 절단할 수 없고, 너무 부드러우면 절단 시 칩 파단이 어려워집니다. 일반적으로
170–250 HB 범위의 경도가 일반적인 가공에 적합합니다.
② 후속 공정 또는 열처리 중 강철 부품의 변형 또는 균열을 방지하기 위해 잔류 내부 응력을 제거합니다. 잔류 내부 응력은 블랭크 성형 공정(예: 주조, 단조, 용접) 또는 가공 중에 공작물 표면과 내부에 생성됩니다. 이 응력은 공작물의 후속 공정 중에 재분배되어 변형 또는 균열을 유발합니다.
③ 결정립 크기를 미세화하고, 미세 구조를 개선하며, 기계적 특성을 향상시키고, 최종 열처리를 위한 구조를 준비합니다.
2. 풀림 공정의 분류
- 임계 온도(Ac1, Ac3) 이상 풀림
이 범주에는 완전 풀림, 불완전 풀림, 구상화 풀림 및 확산 풀림이 포함됩니다.
- 임계 온도 이하 풀림
재결정 풀림 및 응력 제거 풀림 등이 있습니다.
- 연속 풀림
연속 냉각 방식을 채택합니다.
- 등온 풀림
등온 냉각 방식을 채택합니다.
3. 일반적인 풀림 공정
공작물을 Ac3보다 30–50°C 높은 온도로 천천히 가열하고, 해당 온도에서 지정된 기간 동안 유지(담금)한 다음 천천히 냉각하는 풀림 공정의 한 유형입니다. 일반 풀림 또는 재결정 풀림이라고도 합니다.
강철의 구조가 재결정(핵 생성 및 결정립 성장)을 통해 완전한 오스테나이트화 변환을 겪을 수 있기 때문에 "완전"이라고 합니다.
제한 사항: 완전 풀림은 느린 노 냉각을 사용하므로 공정 주기가 길고 장비 점유 시간이 길어집니다. 장비 활용도를 높이기 위해 등온 풀림이 종종 대체 사용됩니다.
2) 등온 풀림
등온 풀림 공정은 다음과 같습니다. 아공석강을 Ac3보다 30–50°C 높은 온도로 가열하고, 공석강 및 과공석강을 Ac1보다 30–50°C 높은 온도로 가열합니다. 각 온도에서 적절한 기간 동안 유지한 후 가열을 중지하고 노 문을 열어 공작물을 Ar1 이하의 특정 온도로 빠르게 냉각합니다. 이 온도에서 모든 오스테나이트가 층상 펄라이트로 변환될 때까지 공작물을 유지합니다. - 아공석강은 또한 프로유테크토이드 페라이트를 형성하고, 과공석강은 또한 프로유테크토이드 시멘타이트를 형성합니다. 마지막으로, 공작물을 임의의 속도로 냉각합니다. 일반적으로 노에서 꺼내 공기 중에서 냉각합니다.
등온 온도는 너무 낮거나 높아서는 안 됩니다. 너무 낮으면 풀림 후 경도가 상대적으로 높아지고, 너무 높으면 등온 유지 시간을 연장해야 합니다.
등온 풀림은 완전 풀림과 동일한 목적을 가지고 있습니다. 노에서 공작물의 체류 시간을 단축하고 보다 균일한 미세 구조와 경도를 얻을 수 있습니다.
응용 분야: 등온 풀림은 주로 탄소강 및 긴 잠복기를 가진 합금강에 사용됩니다. 이러한 강철의 과냉 오스테나이트는 펄라이트 변태 온도 범위에서 매우 느리게 변환됩니다. 완전 풀림을 채택하면 종종 수십 시간이 걸리므로 매우 비경제적입니다.
구상화 풀림 공정은 공석강 또는 과공석강을 Ac1보다 10–20°C 높은 온도로 가열하여 장기간 담금 동안 더 많은 용해되지 않은 탄화물 입자가 자발적으로 구상화되도록 하는 것입니다. 일정 기간 유지한 후 강철을 600°C 이하로 천천히 냉각한 다음 노에서 꺼내 공기 냉각하여 펄라이트의 시멘타이트를 구상화합니다.
구상화 풀림으로 얻은 미세 구조는 페라이트 기지 내에 분산되어 있는 입상 시멘타이트 입자로 특징지어지며, 이를 구상 펄라이트(또는 구상 펄라이트)라고 합니다.
참고: 구상화 풀림 전에 강철에 심한 네트워크 탄화물이 있는 경우, 정상화부터 수행해야 합니다 네트워크 시멘타이트를 제거한 다음 구상화 풀림을 수행합니다. 그렇게 하지 않으면 구상화 효과에 영향을 미칩니다.
공작물을 노와 함께 500–600°C로 천천히 가열하고, 이 온도에서 일정 기간 유지한 다음 노와 함께 200–300°C 이하로 천천히 냉각한 후 노에서 꺼내는 열처리 공정을 말합니다. 특히, 이 공정 동안 공작물에서 미세 구조 변환이 발생하지 않습니다.
목적: 주로 블랭크 공작물 및 가공을 거친 부품에 적용됩니다. 목표는 블랭크 및 부품의 잔류 응력을 제거하고, 공작물의 치수와 모양을 안정화하며, 가공 및 사용 중 부품의 변형 및 균열 경향을 줄이는 것입니다.
참고: 응력 제거 풀림은 내부 응력을 완전히 제거할 수 없고, 부분적으로만 제거하여 유해한 영향을 중화한다는 점에 유의해야 합니다.
강철을 합금의 고상선 온도보다 비교적 높은 온도로 가열하고, 장기간(10–15시간) 유지한 다음 천천히 냉각하는 열처리 공정을 말합니다.
강철 및 비철 합금(예: 주석 청동, 실리콘 청동, 큐프로니켈 등)의 잉곳 또는 주조에 적용되는 풀림 방법입니다.
목적: 균질화 풀림은 합금 내 원소의 고상 확산을 촉진하여 강철 잉곳, 강철 주조 또는 주조 빌릿에서 발생하는 결정립 크기 내(입내 편석, 수지상 편석이라고도 함) 화학적 조성 편석 및 미세 구조적 불균일성을 줄입니다.
균질화 풀림 온도가 매우 높은 이유는 합금 원소의 확산을 가속화하고 유지 시간을 최대한 단축하기 위해서입니다. 합금강의 균질화 풀림 온도는 Ac3보다 훨씬 높으며, 일반적으로 1050°C에서 1200°C 사이입니다.
