스테인리스 스틸에 대한 단일 브레이징 온도는 없습니다. 올바른 온도는 작업 중인 특정 스테인리스 스틸 합금 유형에 따라 결정됩니다. 이는 유지되어야 할 고유한 야금적 특성을 가진 서로 다른 계열이 있기 때문입니다. 오스테나이트계 등급의 경우, 약화되는 것을 방지하기 위해 온도가 1150°C를 초과해서는 안 되며, 마르텐사이트계 등급의 경우 온도는 특정 열처리 요구 사항과 일치해야 합니다.
핵심 원칙은 브레이징 온도가 필러 금속을 녹일 만큼 충분히 높아야 하지만, 모재의 고유한 강도와 구조를 손상시키지 않을 만큼 충분히 낮아야 한다는 것입니다. 이는 공정이 아닌 특정 합금이 온도를 결정한다는 것을 의미합니다.
스테인리스 스틸 유형이 중요한 이유
"스테인리스 스틸"은 광범위한 합금 범주이며, 각각 고유한 내부 구조와 열에 대한 반응을 가지고 있습니다. 재료가 속한 계열을 이해하는 것이 올바른 브레이징 온도를 결정하는 첫 번째이자 가장 중요한 단계입니다.
오스테나이트계 스테인리스 스틸(예: 304, 316)의 경우
오스테나이트계 스테인리스 스틸은 가장 일반적인 유형입니다. 이들은 열처리에 의해 경화될 수 없습니다.
이러한 합금을 브레이징할 때 주요 관심사는 과도한 결정립 성장입니다. 너무 높거나 너무 오래 가열하면 내부 결정 구조가 커져 재료의 인성과 연성이 감소할 수 있습니다.
이러한 이유로 오스테나이트계 스테인리스 스틸 브레이징의 가열 온도는 1150°C를 초과해서는 안 됩니다.
마르텐사이트계 스테인리스 스틸(예: 410, 420)의 경우
마르텐사이트계 스테인리스 스틸은 경화 가능하며, 이는 담금질 및 템퍼링의 특정 열처리 주기를 통해 강도를 얻는다는 것을 의미합니다. 잘못된 브레이징 온도를 적용하면 이러한 특성이 쉽게 손상될 수 있습니다.
브레이징 온도를 선택하는 데는 두 가지 주요 전략이 있습니다.
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템퍼링 온도 이하에서 브레이징: 이는 재료의 기존 경도를 보존하는 가장 안전한 접근 방식입니다. 부품의 최종 템퍼링 온도보다 낮은 작동 온도를 가진 브레이징 필러 합금을 사용해야 합니다. 이는 모재의 연화를 방지합니다.
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담금질 온도에서 브레이징: 이 고급 기술은 브레이징과 경화 공정을 결합합니다. 부품을 담금질(오스테나이트화) 온도로 가열하고, 브레이즈를 수행한 다음, 어셈블리를 단일 단위로 담금질합니다. 이를 위해서는 고온 필러 금속을 신중하게 선택해야 합니다.
절충점 및 위험 이해하기
브레이징 온도를 선택하는 것은 균형 잡기입니다. 이상적인 온도는 필러 금속이 적절하게 흐를 만큼 충분히 높아야 하지만 스테인리스 스틸을 보호하기에 충분히 낮아야 합니다.
고온의 위험: 결정립 성장
오스테나이트계 강철에서 언급했듯이 과도한 열은 더 큰 결정 구조로 이어집니다. 이는 브레이즈 접합부 자체가 강하더라도 재료가 응력 하에서 균열이 발생하기 쉽게 만들 수 있습니다.
부적절한 온도의 위험: 연화
경화 가능한 마르텐사이트계 합금의 경우 이것이 가장 중요한 위험입니다. 재료의 템퍼링 지점보다 높은 온도에서 브레이징하면 열처리가 효과적으로 무효화되어 최종 부품의 강도와 경도가 크게 손실됩니다.
필러 금속의 역할
브레이징 필러 금속의 선택은 온도와 분리할 수 없습니다. 접합부에 적절하게 흐르고 적셔지도록 하려면 브레이징 공정이 필러 금속의 액상선 온도(완전히 녹는 온도) 이상에서 수행되어야 합니다.
즉, 먼저 스테인리스 스틸의 온도 제약을 파악한 다음 해당 안전 온도 범위 내에서 제대로 작동하는 필러 합금을 선택해야 합니다.
응용 분야에 맞는 올바른 선택하기
귀하의 목표가 전략을 결정합니다. 선택하는 온도는 최종 어셈블리의 의도된 속성 및 처리 단계와 일치해야 합니다.
- 열처리된 부품의 기존 강도 보존에 중점을 두는 경우: 저온 필러 합금을 선택하고 브레이징 사이클이 마르텐사이트계 강철의 템퍼링 온도보다 훨씬 낮게 유지되도록 하십시오.
- 일반적인 비경화성 부품(오스테나이트계) 브레이징에 중점을 두는 경우: 모재의 결정립 성장을 위험 없이 강력한 접합부를 얻기 위해 1150°C 미만에서 자유롭게 흐르는 필러를 선택하십시오.
- 공정 효율성에 중점을 두는 경우: 마르텐사이트계 합금의 담금질 온도와 일치하는 고온 필러를 사용하여 브레이징 및 경화 단계를 결합하는 것을 고려하십시오.
브레이징 온도를 특정 합금의 함수로 취급함으로써 강력한 접합부와 손상되지 않은 모재를 모두 보장할 수 있습니다.
요약표:
| 스테인리스 스틸 유형 | 주요 고려 사항 | 권장 온도 범위 |
|---|---|---|
| 오스테나이트계 (304, 316) | 결정립 성장 방지 | 1150°C 초과 금지 |
| 마르텐사이트계 (410, 420) | 열처리 보존 | 템퍼링 온도 이하 또는 담금질 온도에서 |
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- 재료 특성 보존을 위한 최적의 브레이징 온도 결정
- 결정립 성장 및 연화와 같은 일반적인 함정 방지
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