담금질 및 강화 강철의 열처리 : 프로세스의 핵심 및 품질 관리의 핵심 지점
기계식 제조 분야의 주요 구조 재료로서, 담금질 및 강화 된 강철의 성능은 담금질 및 고온 강화 열처리 공정에 크게 의존합니다. 이 프로세스는 강철의 내부 금속 학적 구조를 변경하여 강도와 인성의 최적 일치를 달성하고 기어 및 샤프트와 같은 핵심 구성 요소에 대한 안정적인 기계적 성능 보장을 제공합니다.
기본 프로세스 흐름 및 핵심 매개 변수
담금질 및 강화 강철에 대한 열처리의 표준 열처리 공정에는 예열, 오스테니 니트 가열, 열 보존, 켄칭 냉각 및 고온 템퍼링의 5 가지 주요 링크가 포함됩니다. 일반적으로 사용되는 40CR 강철을 예를 들어, 일반적인 프로세스 매개 변수는 다음과 같습니다. 박스형 열처리 용광로에서 500-600 ℃에서 예열 한 후, 가열을 오스테니 화하기 위해 840-860 ℃로 가열된다. 홀딩 시간은 공작물의 유효 두께의 밀리미터 당 1-1.5 분으로 제어되어 탄화물이 완전히 용해되고 균일하게 분포되도록합니다. 그런 다음, 켄칭을 위해 오일로 빠르게 전달됩니다 (냉각 속도는 마르텐 사이트 구조를 얻기에 충분해야합니다). 공작물을 150 ℃ 미만으로 냉각시킨 후, 고온 템퍼링의 경우 550-600 ℃로 가열되고 2-4 시간 동안 고정 된 후 공랭식된다.
다른 강철 등급간에 공정 매개 변수에는 유의 한 차이가 있습니다. 니켈 및 몰리브덴 (예 : 40crnimoa)을 함유하는 고강도 퀀칭 및 강화 된 강철의 경우, 오스테니 화 온도는 합금 요소의 용해를 촉진하기 위해 860-880 ℃로 증가해야한다. 성능 요구 사항에 따라 템퍼링 온도가 조정됩니다 - 높은 경도가 필요한 경우 약 500 °가 선택되며, 강인성이 추구 될 때 600 °로 증가 할 수 있습니다.
품질 관리의 핵심 요점 및 일반적인 문제에 대한 솔루션
열처리 공정 동안의 온도 균일 성은 담금질 및 강화 강철의 안정적인 성능을 보장하는 핵심입니다. 용광로의 온도 차이가 ± 10 °를 초과하면, 공작물의 다른 부분의 경도 편차가 3 시간을 초과하는 것을 쉽게 만듭니다. 다중 구역 온도 제어 또는 연속 열처리 생산 라인을 갖춘 박스형 용광로의 사용은 온도 변동을 효과적으로 제어 할 수 있습니다.
담금질 매체의 선택은 냉각 속도 및 공작물 변형에 직접적인 영향을 미칩니다. 복잡한 모양의 얇은 벽 부품의 경우 20-30 °에서 빠르게 담금질 오일을 사용하면 균열의 위험이 줄어들 수 있습니다. 큰 용서의 경우, 물 오일 이중 액체 담금질이 일반적으로 사용되는데, 이는 먼저 물로 약 300 ℃로 빠르게 냉각 된 다음, 경화 된 층의 깊이와 변형의 양의 균형을 맞추기 위해 느린 냉각을 위해 오일로 전송됩니다. 템퍼링 과정에서 내부 스트레스를 제거하기 위해 특별한주의를 기울여야합니다. 열 보존이 끝난 후 단계별 가열 (시간당 100-150 ℃의 속도) 및 퍼니스 냉각을 통해, 공작물의 잔류 응력은 60%이상 감소 될 수있다.
일반적인 품질 결함 중에서 "소프트 스팟"은 대부분 불충분 한 가열 또는 고르지 않은 냉각으로 인해 발생하며, 이는 유지 시간을 연장하고 공작물 표면의 산화물 스케일을 청소하여 해결할 수 있습니다. 400-500 ℃의 취성 온도 범위를 피하거나 템퍼링 후 급속한 수냉식에 의해 성미가 잘 아는 경우가 억제 될 수있다.
기술 개발 및 응용 프로그램 확장
지능형 제조 기술의 침투로 인해 담금질 및 템퍼레드 스틸의 열처리가 정밀성과 지능으로 이동하고 있습니다. 중공업 기업이 도입 한 AI 적응 형 제어 시스템은 실시간 모니터링 된 퍼니스 온도 곡선 및 공작물 온도 피드백에 따라 난방력 및 담금질 타이밍을 자동으로 조정하여 대량 생산 기어 블랭크의 성능 일관성을 25%향상시킬 수 있습니다. 진공 열처리 기술의 적용은 전통적인 공정에서 산화 및 탈 카버 화 문제를 효과적으로 해결하여 정밀 베어링 스틸의 표면 거칠기를 RA0.8μm 미만으로 감소시켰다.
새로운 에너지 장비 분야에서, 켄칭 및 템퍼링 된 강철의 열처리 과정은 끊임없이 혁신하고 있습니다. 풍력 발전 메인 샤프트에 사용되는 42CRMO 강철의 경우, "크리티컬 한 Quenching + 세그먼트 템퍼링 템퍼링"공정은 인장 강도가 900mpa 이상을 보장하는 동시에 80J 이상의 충격 강인성을 증가 시켰으며, 저중도 작업 조건의 서비스 요구 사항을 충족시키고 극도의 환경에서 철강의 신청 확장을 촉진했습니다.
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