아우스테니트 형성은 철강 열처리에서 "원점 링크"입니다. 그것은 본질적으로 실내 온도에서 불안정한 단계입니다.또는 냉각 과정에서 단계 변화를 통해 다른 미세 구조)그러나, 그형성 품질 (알 크기, 균일성, 탄소/연금 원소 함량 및 안정성)직접적으로 후속 단계 변환 제품의 미세 구조를 결정합니다.기계적 성질(강도, 경화, 강도, 유연성)처리 가능성(작업성, 열처리 반응)서비스 성능(후모 저항성, 피로 수명, 차원 안정성) 구체적인 영향은 주요 차원으로 나뉘어 있습니다.
아우스테니트 곡물의 크기는 후속 단계 변환 미세 구조의 미세성에 중요합니다. 미세 구조의 미세성은홀-페치 관계(미세 곡물 → 강도를 향상시키는 동시에 강도/강도를 높이는 곡물; 거친 곡물 → 강도/강도를 감소시키고 강도를 현저하게 악화시키는 곡물) 구체적인 영향은 다음과 같습니다.
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얇은 곡물 아우스테니트: 고핵화 밀도 (예를 들어, 구형화 소화 또는 낮은 온도 가열) 를 통해 형성되며,미세한 아치쿨라르 마르텐사이트(또는 낮은 탄소 강철에서 얇은 진주) 가열 후미세한 마르텐사이트의 많은 양의 곡물 경계선들은 실제로 굴곡의 움직임을 방해합니다 (곡물 경계선은 굴곡에 대한 "장벽"으로 작용합니다), 따라서 철강의 생산량이 크게 증가팽창력, 양력력, 경직성.
예제: 45#제철 (중심 탄소제철) 에서 "850°C (50°C Ac3 이상) 에 열 + 물 소화"를 받으면 아우스테니트 곡물은 괜찮습니다 (약 10등급),마르텐사이트도 괜찮아요, 그 결과 경도는 HRC 55?? 58입니다. 1000 ° C (가장열화) 로 가열되면 아우스테니트 곡물은 거칠게됩니다 (약 3?? 4 등급), 소화 된 마르텐사이트는 거칠게됩니다.그리고 경도는 HRC 50 ∼53로 떨어집니다..
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거친 곡물 아우스테니트: 너무 높은 난방 온도 또는 장기간 보관 시간이 곡물의 거칠성을 유발하여거친 램엘라르 마르텐시트소화 후. 부러진 마텐사이트에 부러지는 현상이 발생하고, 곡물 경계의 장벽 효과는 약화되어 강도와 경도가 감소합니다.'가장 뜨거워진 미시 구조물' (e)예를 들어, Widmanstätten 구조) 가 형성 될 가능성이 있으며, 성과가 더욱 악화됩니다.
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얇은 곡물 아우스테니트: 후속 단계 변환 제품 (미량 마르텐시트, 미량 소르비트) 는 스트레스 농도를 분산시키는 곡물 경계를 가지고 있습니다.크랙 확산은 더 많은 곡물 경계를 우회해야 합니다 (더 긴 경로), 따라서 크게 개선충격 강도 (αk), 골절 강도 (KIC) 및 유연성 (장장, 면적 감소).
예제: 건설 기계에 사용되는 완화 및 완화 철강 (예를 들어, 40Cr) 에 있어서, 오스텐라이트 곡물이 8등급 또는 더 얇게 정제된 경우,진압 및 고온 탄압 (500~600°C) 후 충격 강도는 80 J/cm2를 초과할 수 있습니다.곡물이 5등급 또는 그 이상의 거칠면, 충격 강도는 40J/cm2 이하로 떨어질 수 있으며, 낮은 온도에서 깨지기 쉬운 골절의 위험이 증가합니다.
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거친 곡물 아우스테니트: 덩어리 간 균열은 거친 마르텐사이트에서 쉽게 형성되며 균열 전파 저항은 낮아서 강도가 급격히 감소합니다. 특히 낮은 온도 환경에서 (예를 들어,-20°C 이하), "무연형 골절" (부약한 골절) 이 발생할 수 있으며 이는 기계 부품 고장의 주요 원인입니다.
오스텐이트 균일성은화학적 구성의 일관성 (주로 탄소 농도) 및 미세 구조 분포, 가열 온도, 유지 시간 및 초기 미세 구조에 의해 결정됩니다. 그것은 후속 단계 변환의 "동시화"에 직접 영향을 미치므로 성능 안정성에 영향을 미칩니다.:
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유니폼 오스텐이트: 탄소와 합금 원소들은 아우스테니트 안에 완전히 분산되며, 지역 농도 차이가 없습니다.모든 영역은 동시로 마르텐시트 (또는 다른 단계 변환 미세 구조) 를 형성합니다., 그 결과균일한 경화 분포(예를 들어, 같은 부품의 다른 부분에서 경도가 ≤ 2 HRC) 그리고 최소한의 강도 변동.이것은 구성 요소에 균일한 스트레스 분포를 보장하고 지역 스트레스 농도를 피합니다..
예제: 베어링 스틸 (GCr15) 는 오스텐이트에 균일한 탄소 확산을 보장하기 위해 충분한 유지 시간을 가지고 850°C ~ 870°C까지 가열해야합니다.로저 작동 중 균일한 마모를 보장하고 서비스 수명을 연장합니다..
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비일관성 아우스테니트: 불충분한 난방 (저온, 짧은 시간) 또는 거친 초기 미세 구조는 아우스테니트에 불완전한 탄소 확산으로 이어지며 "탄소 부화 지역" (예를 들어,원시멘타이트 근처) 및 "탄소 빈 지역" (e원래 페리트 지역) 를 후속 소화 과정에서:
- 탄소 농도가 높은 지역: 고 탄소 마텐사이트를 형성하고, 극도로 높은 경직성이지만 경직성이 낮습니다.
- 탄소 부족 지역: 낮은 탄소 마르텐사이트 또는 페리트를 형성합니다.
결국, 이것은 강도와 강도에 심각한 불균형을 유발합니다. 부품은 강도가 낮은 지역에서 조기에 마모되거나 강도가 높은 부서지기 쉬운 지역에서 균열이 형성됩니다.
비일률적인 오스텐이트 원인지역별로 불일치한 양량 변화후속 단계 변환 (예를 들어, 고 탄소 마르텐사이트는 저 탄소 마르텐사이트에 비해 더 큰 특집 부피를 가지고), "구조적 스트레스"를 생성합니다. 한편,불균형 온도 분포 (열기가 균일하지 않은 경우) 는 "열압"을 유발합니다.이 두 가지 스트레스의 중첩은 다음과 같은 결과를 낳습니다.
- 부품 변형 (예를 들어, 굽기, 변형) 및 차원 정확도가 낮다.
- 심각한 경우: "구축 균열" (예를 들어, 불균형 히팅으로 도구 강철에서 길쭉한 균열이 쉽게 형성됩니다), 직접적으로 부품 폐기로 이어집니다.
아우스테나이트의 탄소 함유량 및 합금 원소 (예를 들어 Cr, Ni, Mo, Mn) 는 후속 단계 변환 제품의 "구성 및 구성"을 직접 결정합니다.따라서 강철의 핵심 특성을 정확하게 조절합니다., 강도, 마모 저항성 등):
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고탄소 아우스테니트(예를 들어, C > 0.6%의 고탄소 강철):고탄소 마르텐사이트진압 후 (고 탄소 초포화, 심각한 격자 왜곡) 극도로 높은 강도 (HRC 60 ∼65) 와 좋은 마모 저항성, 그러나 약한 강도 (충격 강도 < 20 J/cm2)그것은 높은 경화와 낮은 충격이 필요한 시나리오에 적합합니다 (e. (예를 들어, 절단 도구, 도형, 베어링)
예제: T10 강철 (C = 1.0%) 은 austenitized (780~800°C) 및 완화되어 HRC 62~64의 경도를 달성하여 수작업 톱의 제조에 적합합니다.
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중탄소 아우스테니트(예를 들어 C = 0.25%~0.6%의 중탄소 철강):중탄소 마르텐사이트진열 후. 진열 후 (예를 들어, 500~600°C의 고온 진열), 그것은 높은 강도 (σb = 800~1200 MPa) 와 좋은 강도 (αk = 40~80 J/cm2) 를 균형 잡는 "소비트"로 변환됩니다.이것은 구조용 철강의 전형적인 상태입니다.예를 들어, 셰프, gigi).
예제: 45#강은 약 900MPa의 강도와 약 60J/cm2의 충격 강도를 달성하기 위해 완화 및 완화 (840°C에서 완화 + 550°C에서 완화 + 완화) 를 받습니다.,기계 도구 스핀들 제조에 적합하게 만드는 것
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저탄소 아우스테니트(예: C < 0.25%의 저탄소 강철): 소화 후 ** 저탄소 마르텐시트 **로 변합니다.강도는 낮습니다 (HRC 30~40) 하지만 강도는 훌륭합니다 (αk > 100 J/cm2) 그리고 융통성이 좋습니다 (장장함 > 15%)그것은 높은 강도와 충격 저항을 요구하는 시나리오에 적합합니다 (예를 들어 건설 기계 팔, 자동차 프레임).
예제: Q355 강철 (C ≈ 0.18%) 은 저온 오스텐티화 (880~920°C) 를 거쳐 저탄소 마르텐사이트를 얻기 위해 완화됩니다.부딪히는 부하에 노출된 구조 구성 요소의 제조에 적합하도록 만드는.
합금 원소는 오스텐이트의 안정성을 변경하거나 곡물을 정제하거나 탄소와 탄화물을 형성함으로써 간접적으로 특성을 최적화합니다.
- 곡물 정제 요소 (Ti, Nb, V): 미세한 탄화물 (예를 들어, TiC, NbC) 을 형성하여 오스텐이트 곡물의 성장을 방지하여 미세한 곡물 오스텐이트를 생성합니다.미세 합금 고강성 강철 Q690, 이는 Nb를 정제 곡물에 추가하여 우수한 견고성을 유지하면서 690 MPa 이상의 강도를 달성합니다.)
- 강도를 높이는 원소 (Ni): Ni는 마르텐사이트 변환 온도를 낮추고, 마르텐사이트의 깨지기성을 감소시킵니다.그리고 마텐사이트 미세 구조를 정제하여 고탄소 강철은 강도를 향상시키는 동시에 높은 강도를 유지할 수 있습니다.예를 들어, Ni가 추가된 Cr12MoV, 충격 강도를 30% 이상 증가시키는 도형 철강.
- 마모 저항을 높이는 요소 (Cr, Mo): Cr 및 Mo는 마모 저항 탄화물 (예를 들어, Cr7C3, Mo2C) 을 형성합니다. 이 탄화물들은 오스텐화 과정에서 부분적으로 용해되고 소화 및 완화 후에 침착합니다.철강의 마모 저항성을 크게 향상 (e예를 들어, 마모 저항 강철 NM450은 Cr와 Mo를 추가하여 일반 강철에 비해 마모 손실을 50% 감소시킵니다.)
아우스테나이트 안정성은 "냉각 중에 단계 변환에 저항하는 능력" (즉, C 곡선의 위치에 의해 결정된 과냉된 아우스테나이트의 안정성) 을 의미합니다.그것은 주로 합금 요소에 의해 영향을 받는다 (e그 특수한 영향은 다음과 같습니다.
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높은 안정성 오스텐이트: 형성하는 경향이 있습니다유지된 아우스테니트(아우스테인이트가 마르텐사이트로 변모하지 않은 경우) 냉각 과정에서 유지되는 아우스테인이트는 방온에서 천천히 마르텐사이트로 변모합니다 (용량 확장이 동반됩니다),구성 요소의 "노화 변형"과 차원 정확도 감소 (e예를 들어, 오스텐이트가 과도하게 유지되는 정밀 도형 또는 측정기는 몇 개월 사용 후 0.1%~0.3%의 차원 증가를 경험할 수 있습니다.)
해결책: 유지된 오스텐라이트를 "크로에겐 처리" (-80°C ~ -196°C) 를 통해 마르텐라이트로 변환시키는 것을 촉진합니다.또는 후속 변형을 최소화하기 위해 "저온 완화" (150~200°C) 를 통해 유지된 아우스테나이트를 안정화합니다..
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낮은 안정성 아우스테니트: 냉각 과정에서 쉽게 마텐사이트로 완전히 변하고, 저저수 오스텐라이트 함량이 (< 5%) 있습니다. 부품은 좋은 차원 안정성을 가지고 있으며, 정밀 부품 (예를 들어,,라거, gigi).
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높은 안정성 오스텐이트(예: 합금강): C 곡선이 오른쪽으로 이동하여 결정적 냉각 속도를 줄입니다. 냉각 냉각을 달성하기 위해 오일 냉각 (물 냉각 대신) 을 사용할 수 있습니다.냉각 스트레스로 인한 변형과 균열을 줄이는 (e예를 들어, 40Cr 강철은 오일 진열을 통해 HRC 5055에 도달 할 수 있으며, 45# 강철은 물 진열을 필요로합니다.)
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낮은 안정성 아우스테니트(예를 들어, 저탄소 철, 순수한 철): C 곡선은 왼쪽으로 이동하여 높은 비판 냉각 속도를 초래합니다.마르텐사이트를 얻기 위해 스프레이 냉각이 필요합니다.· 그렇지 않으면 진주화 (하얀 단단함) 은 쉽게 형성됩니다. 따라서 프로세스 적응력이 낮습니다.저탄소 강철은 일반적으로 단독으로 진압되지 않으며 탄화화 등 화학 열처리를 필요로합니다.).
오스텐이트 자체는 실내 온도 특성을 직접적으로 결정하지는 않지만 후속 단계 변환 (소화, 완화, 정상화 등) 에 대한 "기반"을 마련합니다.) 의 네 가지 핵심 특징을 통해:곡물 크기, 균일성, 구성 (탄소 및 합금 요소) 및 안정성모든 후속 미세 구조의 특성 (예를 들어, 마르텐사이트 경화, 소르비트 강도-강도) 는 아우스테니트의 상태에 의해 결정됩니다. 따라서 실용적인 열 처리에서:
- 에 대해강도-강도 균형(예: 구조 구성 요소) 는 미세 곡물, 균일 중심 탄소 아우스테니트를 통제해야합니다.
- 에 대해높은 경직성 및 마모 저항성(예: 도구, 도형) 고 탄소, 정밀 곡물 아우스테니트를 통제해야합니다.
- 에 대해높은 차원 정확성(예를 들어, 정밀 부품), 낮은 유지된 아우스테니트 함량을 가진 아우스테니트를 통제해야합니다.
아우스테니트 형성의 정확한 규제 는 철강에 대한 "수요에 따른 성능 사용자 정의"를 달성하는 핵심 기술 열쇠입니다.
귀하의 메시지는 20-3,000 자 사이 여야합니다!