강철을 담금질하려면 원하는 마르텐사이트 구조를 얻기 위해 필수적인 급속 냉각 공정이 필요합니다. 그러나 이 공정에는 강철의 무결성과 성능에 영향을 미칠 수 있는 몇 가지 부정적인 영향이 수반됩니다.
알아야 할 5가지 주요 과제
1. 왜곡 및 모양 변형
담금질에는 강철을 빠르게 냉각하는 과정이 포함되며, 재료 단면에 걸쳐 냉각 속도가 고르지 않아 상당한 열 응력이 발생할 수 있습니다.
이렇게 고르지 않은 냉각은 강철 부품의 모양이 의도한 형태와 달라지는 변형으로 이어질 수 있습니다.
이는 치수 정확도가 중요한 정밀 엔지니어링 애플리케이션에서 특히 문제가 됩니다.
2. 내부 응력 증가
급속 냉각 공정은 또한 강철 내부에 높은 내부 응력을 유발합니다.
이러한 응력은 재료의 여러 부분이 서로 다른 속도로 냉각 및 수축하기 때문에 발생합니다.
더 빨리 냉각되는 외층은 내층보다 더 많이 수축하여 표면의 압축 응력과 코어의 인장 응력을 유발할 수 있습니다.
시간이 지남에 따라 이러한 응력은 특히 강철을 적절히 템퍼링하지 않은 경우 하중 하에서 균열이나 고장을 일으킬 수 있습니다.
3. 저합금강 및 대형 부품의 도전 과제
저합금강 및 대형 부품의 경우 담금질을 통해 균일한 경도를 달성하는 것이 어려울 수 있습니다.
왜곡을 줄이는 데 필요한 냉각 속도가 느리기 때문에 표준 가스 담금질 방법으로는 코어 경도를 달성하기 어렵습니다.
이러한 한계는 이러한 부품이 전체 부피에서 원하는 기계적 특성을 달성하지 못할 수 있음을 의미합니다.
4. 표면 품질 문제
일부 경우, 특히 오일 담금질과 같은 액체 담금질 방법의 경우 표면 품질에 문제가 발생할 수 있습니다.
가열된 강철과 담금질 매체의 상호 작용으로 인해 표면 결함이나 표면 구성의 변화가 발생할 수 있습니다.
이를 해결하기 위해 진공로에서 템퍼링 및 침전 경화와 같은 추가 처리 단계가 필요할 수 있습니다.
5. 담금질 파라미터의 최적화
이러한 부정적인 영향을 완화하려면 담금질 매체 선택, 냉각 속도, 담금질 후 처리 등 담금질 파라미터를 최적화하는 것이 중요합니다.
이러한 파라미터를 적절히 조정하면 왜곡을 최소화하고 허용 가능한 기하학적 기준을 유지하면서 원하는 기계적 특성을 달성하는 데 도움이 될 수 있습니다.
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