CNC 가공 – 강철의 몇 가지 일반적인 가공 공정

강철의 속성을 변경하고 강철을 더 쉽게 가공하기 위해 일반적으로 가공이 완료되기 전에 추가 처리 및 공정이 수행됩니다. 가공 전에 재료를 경화시키면 가공 시간이 증가하고 공구 마모가 증가하지만 가공 후 강철을 처리하여 완제품의 강도 또는 경도를 높일 수 있습니다. 다음은 철강의 일반적인 3가지 가공 기술입니다.

1. 열처리

열처리는 강철의 온도를 조작하여 재료 속성을 변경하는 여러 가지 공정을 말합니다.

소둔, 경도를 낮추고 연성을 높여 강철을 더 쉽게 가공하는 데 사용됩니다. 어닐링 공정은 일정 시간 동안 강철을 원하는 온도로 천천히 가열합니다. 필요한 시간과 온도는 특정 합금에 따라 다르며 탄소 함량이 증가함에 따라 감소합니다. 마지막으로 강철은 용광로에서 천천히 냉각되거나 단열재로 둘러싸여 있습니다.

소둔강보다 높은 강도와 ​​경도를 유지하면서 강재의 내부 응력을 완화하는 노멀라이징. 노멀라이징 과정에서 강철을 고온으로 가열한 후 적당한 온도로 냉각시켜 강철의 경도를 향상시킵니다.

담금질은 강철을 단단하게 하고 강도를 증가시킬 뿐만 아니라 더 부서지기 쉽게 만듭니다. 경화 과정은 강철을 천천히 가열하고 고온에 담그고 물, 기름 또는 소금물과 같은 액체에 강철을 담그어 빠르게 냉각시키는 과정입니다.

강철 경화와 함께 제공되는 취성을 완화하는 데 사용할 수 있는 템퍼링. 강철의 템퍼링은 노멀라이징과 거의 동일합니다. 먼저 선택한 온도까지 천천히 가열한 다음 강철을 공냉식으로 만듭니다. 차이점은 다른 공정보다 낮은 온도에서 템퍼링을 수행하여 템퍼링된 강의 취성 및 경도를 감소시킨다는 것입니다.

2. 강수 경화

석출 경화는 강철의 항복 강도를 증가시킵니다. 석출 경화강의 주요 차이점은 구리, 알루미늄, 인 또는 티타늄과 같은 원소를 함유하고 있다는 것입니다. 이 원소는 강철의 강도를 증가시킬 뿐만 아니라 충분한 인성을 유지합니다. 이는 고강도 스테인리스강의 한 부류인 PH라고 합니다. 철강. 석출 경화 특성을 활성화하기 위해 강철은 먼저 용체화 처리된 다음 시효 경화됩니다. 시효 경화 공정은 장기간에 걸쳐 재료를 가열하여 추가된 원소를 침전시켜 다양한 크기의 고체 입자를 형성하여 재료의 강도를 높입니다.

17-4PH(630 강이라고도 함)는 스테인리스강 석출 경화 등급의 일반적인 예입니다. 이 합금은 17% 크롬, 4% 니켈 및 4% 구리를 함유하여 석출 경화를 돕습니다. 추가된 경도, 강도 및 높은 내식성으로 인해 17-4PH는 헬리콥터 데크 플랫폼, 터빈 블레이드 및 핵폐기물 배럴에 사용됩니다.

3. 냉간 가공

변화는 또한 많은 열을 가하지 않고도 강철의 특성을 변경할 수 있습니다. 예를 들어, 냉간 가공된 강철은 가공 경화 과정을 통해 더 강해집니다. 가공 경화는 금속이 소성 변형을 겪을 때 발생합니다. 이것은 금속을 망치로 두들기거나, 굴리거나, 당겨 의도적으로 수행할 수 있습니다. 절삭 공구 또는 공작물이 너무 뜨거워지면 가공 중 의도하지 않은 가공 경화가 발생할 수도 있습니다. 냉간 가공은 또한 강철의 기계 가공성을 향상시킵니다. 연강은 냉간 가공에 매우 적합합니다.

철골 구조 설계 고려사항

강철 부품을 설계할 때 재료의 고유한 특성을 염두에 두는 것이 중요합니다. 애플리케이션에 잘 맞는 기능을 사용하려면 DFM(제조 설계를 위한 설계)을 추가로 고려해야 할 수 있습니다.

강철 가공은 재료의 경도로 인해 알루미늄이나 황동과 같은 다른 부드러운 재료보다 시간이 오래 걸리고 스핀들 속도와 이송 속도를 줄여 부품과 도구를 보호할 수 있습니다.

어떤 강재를 사용할지 결정할 때는 경도와 강도뿐 아니라 가공성의 차이도 고려해야 합니다. 예를 들어, 스테인리스강은 탄소강보다 처리 시간이 두 배 정도 걸립니다. 다른 등급을 결정할 때 어떤 특성이 가장 중요하고 어떤 강철 합금을 쉽게 사용할 수 있는지 고려해야 합니다. 304 또는 스테인리스 스틸 316과 같은 일반 등급은 더 넓은 범위의 재고 크기로 제공되며 찾고 소싱하는 데 더 적은 시간이 소요됩니다.