담금질에 대한 포괄적인 소개

담금질은 금속 가공물을 일정 온도로 가열하고 일정 시간 유지한 후 담금질 매체에 담그어 급속 냉각하는 금속 열처리 공정입니다. 담금질은 금속 공작물의 경도와 내마모성을 향상시킬 수 있으므로 표면 내마모성이 필요한 모든 종류의 도구, 금형, 측정 도구 및 부품에 널리 사용됩니다.

냉각이란 무엇입니까?

담금질은 강철을 임계 온도 이상으로 가열하고 일정 시간 유지한 다음 임계 냉각 속도보다 큰 속도로 냉각하여 마르텐사이트(또는 필요에 따라 베이나이트 또는 단상 오스테나이트). 담금질은 철강 열처리에서 가장 널리 사용되는 공정입니다.

강철의 열처리에는 어닐링, 노멀라이징, 담금질 및 템퍼링의 4가지 기본 공정이 있습니다.

냉각의 목적

과냉각된 오스테나이트를 마르텐사이트 또는 베이나이트 변태하여 마르텐사이트 또는 베이나이트 조직을 얻은 다음 다른 온도에서 템퍼링과 협력하여 강의 강성, 경도, 내마모성, 피로 강도 및 인성을 크게 향상시켜 충족시키는 것입니다. 다양한 기계 부품 및 도구의 다양한 사용 요구 사항. 또한 담금질을 통해 일부 특수강의 강자성 및 내식성과 같은 특수 물리적 및 화학적 특성을 충족할 수 있습니다.

금속 열처리 공정은 금속 가공물을 일정 온도로 가열하고 일정 시간 유지한 다음 급랭 매체에 담그어 급속 냉각하는 것입니다. 일반적인 담금질 매체에는 소금물, 물, 광유, 공기 등이 포함됩니다. 담금질은 금속 공작물의 경도 및 내마모성을 향상시킬 수 있으므로 다양한 도구, 금형, 측정 도구 및 표면 내마모성이 필요한 부품(예:기어)에 널리 사용됩니다. , 롤러, 침탄 부품 등). 다른 온도에서 담금질 및 템퍼링을 통해 금속의 강도, 인성 감소 및 피로 강도를 크게 향상시킬 수 있으며 이러한 특성(종합 기계적 특성) 간의 조정을 얻어 다양한 사용 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

또한 담금질은 영구 자석 강철의 강자성을 향상시키는 담금질, 내식성을 향상시키는 스테인레스 스틸 등과 같은 강철의 일부 특수 특성이 특정 물리적 및 화학적 특성을 얻도록 할 수도 있습니다. 담금질 공정은 주로 철강 부품에 사용됩니다. 일반적으로 사용되는 강을 임계 온도 이상으로 가열하면 실온에서 원래 조직이 완전히 또는 대부분 오스테나이트로 변형됩니다. 그런 다음 강을 물이나 기름에 담가 급속 냉각하면 오스테나이트가 마르텐사이트로 변합니다. 강철의 다른 구조와 비교하여 마르텐사이트는 가장 높은 경도를 가지고 있습니다. 담금질 중 급속 냉각은 공작물에 내부 응력을 일으키고 어느 정도 크면 공작물이 뒤틀리거나 균열이 생기기도 합니다. 따라서 적절한 냉각 방법을 선택해야 합니다. 냉각 방법에 따라 담금질 공정은 단일 액체 담금질, 이중 매체 담금질, 마르텐사이트 단계 담금질 및 베이나이트 등온 담금질로 나뉩니다.

냉각 방법

단일 매체 담금질

공작물은 물 담금질 및 오일 담금질과 같은 매체에서 냉각됩니다. 장점은 간단한 조작, 쉬운 기계화 및 광범위한 적용입니다. 단점은 물의 담금질 응력이 크고 공작물이 변형되고 균열이 생기기 쉽다는 것입니다. 오일 담금질, 냉각 속도가 작고 담금질 직경이 작고 큰 공작물이 경화되기 쉽지 않습니다.

이중 중간 담금질

공작물은 냉각 용량이 강한 매체에서 약 300 ℃로 냉각 된 다음 오일 담금질 전에 물 담금질과 같은 냉각 용량이 약한 매체에서 냉각되어 마르텐사이트 변태의 내부 응력과 공작물의 경향을 효과적으로 줄일 수 있습니다. 변형 및 균열. 복잡한 모양과 불균일한 단면을 가진 공작물을 담금질하는 데 사용할 수 있습니다. 이중 액체 담금질의 단점은 이중 액체 전환의 시간을 마스터하기가 어렵다는 것입니다. 전환이 너무 빠르면 굳어지기 쉽고, 전환이 너무 늦으면 깨지기 쉽습니다. 이러한 단점을 극복하기 위해 Step quenching 방법이 개발되었다.

단계 담금질

공작물은 저온 염욕 또는 알칼리 수조로에서 담금질됩니다. 염욕 또는 알칼리욕의 온도는 MS 점에 가깝습니다. 공작물은 이 온도에서 2분 ~ 5분 동안 머물렀다가 공랭을 위해 꺼냅니다. 이 냉각 방법을 단계별 담금질이라고 합니다. 단계적 냉각의 목적은 공작물의 내부 및 외부 온도를보다 균일하게 만들고 동시에 마르텐사이트 변태를 수행하여 담금질 응력을 크게 줄이고 변형 및 균열을 방지할 수 있습니다. 분급온도는 미리 Ms보다 약간 높은 지점으로 설정되어 있으며, 공작물의 내외부 온도가 균일하여 마르텐사이트 영역에 진입하였다. Ms보다 약간 낮은 온도에서 등급을 매기도록 개선되었습니다. 실습에 따르면 MS 포인트 미만으로 등급을 매기는 효과가 더 좋습니다. 예를 들어 고탄소강 금형은 변형이 적고 160℃ 알칼리 수조에서 담금질할 수 있기 때문에 널리 사용됩니다.

등온 담금질

공작물은 등온 염욕에서 담금질되고 염욕 온도는 베이나이트 구역의 하부(MS보다 약간 높음)에 있습니다. 공작물은 베이나이트 변태가 완료될 때까지 오랜 시간 동안 등온을 유지한 다음 공랭을 위해 꺼냅니다. 등온 담금질은 강도, 경도, 인성 및 내마모성을 향상시키기 위해 더 낮은 베이나이트를 얻기 위해 중간 탄소 이상의 강에 사용됩니다. 저탄소강은 일반적으로 등온 담금질을 채택하지 않습니다.