정밀 열처리: 경도, 강도, 내마모성 향상 기술

주요 제조 공정 기술 외에도 정밀 가공 부품의 종합 열처리는 제품이 최종 사용자의 정확한 사양을 충족하도록 보장합니다. 부품을 제어된 방식으로 가열 및 냉각해 물리적 물성을 변경하는 이 공정은 주로 경도나 강도를 높이고 내마모성을 강화하기 위해 사용됩니다. 용도에 따라 가공성 향상, 전기/자기적 특성 개선, 연성/연화 증대, 내부 응력 완화 목적으로도 쓰입니다.

열처리 공정은 가열, 유지(소킹), 냉각 3단계로 진행됩니다. 가열 단계에서 원하는 구조적 물성 변화를 위한 온도까지 금속을 올립니다. 유지 공정은 부품이 균일하게 가열될 때까지 해당 온도를 유지합니다. 마지막으로 지정된 속도로 실온까지 냉각합니다. 주로 강 및 강합금에 적용되나 일부 알루미늄 등급에도 사용 가능합니다.

정밀 가공 부품 열처리 유형

열처리로 달성 가능한 최종 결과는 다음과 같습니다.

• 경화(Hardening): 금속을 더 강하게 만듭니다. 소재를 가열/유지한 후 오일이나 물에 급랭(퀜칭)합니다. 경화로 취성이 증가할 수 있어 추가 템퍼링이 필요할 수 있습니다.
• 템퍼링(Tempering): 경화로 인한 내부 응력을 완화합니다. 3단계 공정은 동일하나 경화보다 낮은 온도에서 수행하며, 냉각은 보통 액체가 아닌 공기 중에서 이뤄집니다.
• 어닐링(Annealing): 금속을 연화시키고 크랙 발생 가능성을 낮춥니다. 천천히 가열, 일정 시간 유지, 로 내부에서 천천히 공랭합니다.
• 노말라이징(Normalizing): 가공 중 발생한 내부 응력을 완화합니다. 가열/유지 후 로 밖에서 급속 공랭합니다.
• 스테인리스강 용체 처리(Solution treatment of stainless steel): 부품/소재를 고온 단상대에서 가열해 일정 온도 유지, 과잉 상을 고체 용액에 완전 고용시킨 후 급랭해 과포화 고체 용액을 얻습니다. 탄소 등 합금 원소 석출이 억제되어 순수 오스테나이트 조직을 만듭니다. 인성과 내식성 향상이 목적입니다.

정밀 가공 부품 열처리 장비

제조사는 보통 자동화된 CNC 제어 열처리 라인을 사용해 다중 공정을 24/7 수행합니다. 라인 장비는 다음과 같습니다.

• 로(Furnaces): 지정된 온도 달성 및 최대 1,200kg 하중 처리 가능
• 침탄 처리(Carburizing): 강 표면 탄소 함량 증대와 탄소 농도 기울기 형성을 위해 침탄 분위기에서 장시간 가열해 탄소 원자를 공작물에 침투시킵니다.
• 진공 열처리(Vacuum Heat Treatment): 로 내부를 진공 상태로 만들어 가열합니다. 불활성 가스 유무에 관계없이 원하는 물성 달성과 표면 보護가 가능합니다. 처리 후 급속 냉각합니다.
• 극저온 처리(Cryogenic Processing): 극저온(-80°C) 공정으로 특정 합금에 경도/충격 인성 향상, 내식/내마모성 개선, 변형/크랙 감소 효과를 줍니다.
• 알루미늄 합금 열처리: 제어된 속도로 예정된 온도까지 가열, 유지 후 제어된 속도로 냉각합니다. 합금 내부 조직을 변형시켜 기계적 물성과 내마모성 향상, 가공성 및 치수 안정성 개선을 도모합니다.
• 어닐링 및 응력 제거(Annealing and Stress Relieving): 어닐링은 연성 향상과 취성 감소, 응력 제거는 최저 변태 온도 미만으로 가열 후 실온 냉각으로 주조/단조/용접/교정/가공/압연 시 차등 냉각 속도로 흡수된 내부 응력을 해소합니다.
• 가스 질화(Gas Nitriding): 노말라이징 및 가공된 강 부품을 암모니아 등 질소 풍부 캐리어 가스에서 500~540°C로 가열/유지해 백색 광택의 경질, 내마모, 내식 표면을 형성합니다. 침투 깊이를 가집니다.
• 유도 열처리(Induction Heat Treating): 유도 가열 코일로 부품 지정 영역을 가열합니다. 제어된 전기 입력을 자기장에서 받아 표면 지정 깊이까지 가열하고 심부는 미처리 상태로 둡니다.

정밀 가공 부품 열처리 더 알아보기

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