노련한 판금 공급 업체로서, 나는 판금 제품의 강도를 향상시키는 데 중추적 인 역할을 직접 목격했습니다. 열처리는 물질의 물리적, 때로는 화학적 특성을 변경하는 데 사용되는 일련의 공정입니다. 판금의 맥락에서, 이러한 방법은 다양한 응용에 필수적인 경도, 인성 및 연성과 같은 기계적 특성을 개선하는 데 중요합니다.
가열 냉각
어닐링은 판금을 특정 온도로 가열 한 다음 천천히 냉각시키는 기본 열 처리 공정입니다. 이 과정은 주로 내부 응력을 완화하고 금속을 부드럽게하며 연성을 향상시키는 데 사용됩니다. 완전 어닐링, 프로세스 어닐링 및 스트레스 구호 어닐링을 포함하여 다양한 유형의 어닐링이 있습니다.
완전 어닐링은 일반적으로 강철과 같은 철 금속에 사용됩니다. 판금은 임계 온도 이상으로 가열되어 온도에서 충분한 시간 동안 완전한 재결정 화를 허용 한 다음 퍼니스에서 천천히 냉각시켰다. 이로 인해 가공 가능성이 향상된 부드럽고 연성 구조가 발생합니다.
반면에 프로세스 어닐링은 내부 응력을 완화하고 냉간 작업 금속의 연성을 회복시키는 데 사용됩니다. 금속은 임계 온도 이하의 온도로 가열 된 다음 공기 중에서 냉각됩니다. 이 공정은 일반적으로 추가 형성 작업이 필요한 판금 성분의 제조에 사용됩니다.
스트레스 완화 어닐링은 미세 구조를 크게 변경하지 않고 판금의 내부 응력을 줄이기 위해 수행됩니다. 금속은 비교적 저온으로 가열되고 천천히 냉각되기 전에 특정 시간 동안 고정됩니다. 이 과정은 종종 용접 또는 가공 작업 후에 사용하여 왜곡을 방지하고 최종 제품의 치수 안정성을 향상시킵니다.
정상화
정규화는 어닐링과 유사하지만 더 빠른 냉각 속도를 포함합니다. 판금은 임계 온도 이상으로 가열 된 다음 공기 중에서 냉각됩니다. 이 과정은 어닐링에 비해 더 미세한 곡물 구조를 초래하여 금속의 강도와 경도를 향상시킵니다. 정규화는 일반적으로 스틸 시트에 사용하여 기계적 특성을 개선하고 고강도와 내마모성이 필요한 응용 분야에 더 적합합니다.
정규화에서 더 빠른 냉각 속도는보다 균일하고 미세한 미세 구조의 형성을 촉진합니다. 이 세밀한 구조는 거친 입자 구조와 비교하여 강도 및 인성 증가와 같은 더 나은 기계적 특성을 제공합니다. 정규화는 종종 켄칭 및 템퍼링과 같은 다른 열처리 과정 전에 예비 처리로 사용되어보다 일관되고 예측 가능한 최종 결과를 보장합니다.
담금질
담금질은 물, 오일 또는 중합체 용액과 같은 담금질 매체에 가열 된 판금을 담그는 빠른 냉각 공정입니다. 이 과정은 마르텐 사이트 구조를 형성하여 금속의 경도와 강도를 높이는 데 사용됩니다. 그러나 담금질은 또한 상당한 내부 응력을 불러 일으키고 금속을 부서지게 만들 수 있습니다. 그러므로, 종종 광대 함을 줄이고 물질의 강인성을 향상시키기 위해 템퍼링이 뒤 따릅니다.
담금질 매체의 선택은 금속의 유형 및 원하는 특성에 따라 다릅니다. 물은 냉각 속도가 높기 때문에 가장 흔한 담금질 매체이지만 일부 금속에서는 심각한 왜곡과 균열을 일으킬 수 있습니다. 오일은 더 점진적인 냉각 속도를 제공하여 균열의 위험을 줄이는 느린 퀀칭 매체입니다. 중합체 용액은 또한 켄칭 배지로 사용되며, 제어 냉각 속도와 금속의 최종 특성에 대한 더 나은 제어를 제공합니다.
템퍼링
템퍼링은 해적 성을 감소시키고 해산 된 금속의 강인성을 향상시키기 위해 켄칭을 따르는 열처리 과정입니다. 담금질 된 판금은 임계 온도 이하의 온도로 가열되고 냉각되기 전에 특정 시간 동안 고정됩니다. 이 과정은 켄칭 중에 형성된 마르텐 사이트 구조가 템퍼링 된 마르텐 사이트와 같은보다 안정적이고 연성 구조로 변형 될 수 있도록합니다.
템퍼링 온도와 시간은 금속의 유형과 원하는 특성에 따라 다릅니다. 온도가 높을수록 경도가 낮고 인성이 높아지는 반면, 온도가 낮은 온도는 더 높은 수준의 경도를 유지합니다. 템퍼링은 판금의 열처리에서 필수적인 단계이며 최종 생성물이 강도, 경도 및 인성의 원하는 조합을 갖도록합니다.
케이스 경화
사례 경화는 강력하고 연성 코어를 유지하면서 판금 표면의 경도와 내마모성을 증가시키는 데 사용되는 열처리 공정입니다. 기화, 질화 및 탄소화를 포함하여 몇 가지 사례 경화 방법이 있습니다.
기화는 가스 또는 액체 기화 매체와 같은 탄소가 풍부한 환경에서 판금을 가열하는 것을 포함합니다. 탄소는 금속 표면으로 확산되어 탄소 함량이 증가합니다. 기화 후, 금속을 켄칭하고 강화하여 단단한 표면 층을 형성합니다. 기화는 일반적으로 저탄소 강에 사용하여 내마모성과 피로 강도를 향상시킵니다.
질화는 판금 표면에 질소를 도입하는 과정입니다. 이것은 일반적으로 질소가 풍부한 대기에서 금속을 가열하거나 질화 화합물을 사용하여 수행됩니다. 질화는 금속 표면에 단단하고 내마모성 질화물 층을 형성합니다. 이 과정은 종종 고강도 강과 스테인레스 강에 사용되어 부식 저항과 표면 경도를 향상시킵니다.
탄소화는 기화 및 질화의 조합으로, 이는 판금의 표면에 탄소와 질소를 도입하는 것입니다. 이 과정은 피로 강도와 부식 저항이 향상된 단단하고 내마모성 표면층을 제공합니다. 탄소화는 일반적으로 기어, 샤프트 및 높은 표면 경도와 우수한 핵심 강인함이 필요한 기타 구성 요소에 사용됩니다.
유도 경화
유도 경화는 전자기 유도를 사용하여 판금의 표면을 가열하는 국소 열 처리 공정입니다. 교대 전류는 코일을 통과하여 금속에 와전류를 유도하는 자기장을 만듭니다. 이들 와전류는 금속의 표면층에서 열을 생성 한 다음 켄칭에 의해 빠르게 냉각된다.
유도 경화는 판금의 특정 영역의 선택적 경화를 허용하는 정확하고 효율적인 열처리 방법입니다. 이 프로세스는 일반적으로 기어, 샤프트 및 베어링과 같은 높은 표면 경도 및 내마모성이 필요한 구성 요소에 사용됩니다. 유도 경화는 또한 처리 된 부품의 피로 강도와 치수 안정성을 향상시킬 수 있습니다.
판금에 대한 열처리의 이점
위에서 설명한 열처리 방법은 판금 제품에 몇 가지 이점을 제공합니다. 금속의 강도, 경도 및 인성을 향상시킴으로써 열처리는 최종 제품의 성능과 내구성을 향상시킬 수 있습니다. 이는 판금이 높은 응력, 마모 또는 부식을받는 응용 분야에서 특히 중요합니다.
열처리는 또한 경도를 줄이고 절단, 드릴 및 형태를 쉽게 만들어 판금의 가공성을 향상시킬 수 있습니다. 이로 인해 생산성이 높아지고 제조 비용이 줄어 듭니다. 또한, 열처리는 내부 응력을 제거하고 판금의 치수 안정성을 향상시켜 최종 제품이 필요한 사양을 충족하도록하는 데 도움이 될 수 있습니다.
열처리 된 판금의 적용
열처리 판금은 광범위한 산업 및 응용 분야에서 사용됩니다. 자동차 산업에서 열 처리 된 판금은 엔진 부품, 섀시 구성 요소 및 바디 패널과 같은 구성 요소에 사용됩니다. 열처리 된 판금의 강도 및 내구성은 이러한 고 스트레스 애플리케이션에 적합합니다.
항공 우주 산업에서 열 처리 된 판금은 날개, 동체 및 랜딩 기어와 같은 항공기 구조에 사용됩니다. 열처리 된 판금의 높은 강도 대 중량 비율과 우수한 피로 저항은 항공기의 안전성과 성능을 보장하는 데 중요합니다.
건축 산업에서 열 처리 된 판금은 빔, 기둥 및 지붕 패널과 같은 구조물을 구축하는 데 사용됩니다. 열처리 된 판금의 개선 된 강도 및 부식 저항은 이러한 응용 분야에 신뢰할 수있는 선택입니다.
결론
판금 공급 업체로서, 나는 판금 제품의 강도와 성능을 향상시키는 데 열처리의 중요성을 이해합니다. 적절한 열처리 방법을 사용하여 고객에게 특정 요구 사항을 충족하는 고품질 판금 구성 요소를 제공 할 수 있습니다. 어닐링, 정규화, 냉소, 템퍼링, 케이스 경화 또는 유도 경화에 관계없이 각 열 처리 과정은 고유 한 이점을 제공하며 원하는 특성을 달성하도록 조정할 수 있습니다.
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참조
- ASM 핸드북, 4 권 : 열처리, ASM International
- 금속 핸드북 : 속성 및 선택 : 아이언과 강, ASM International
- 열 처리 원리 및 기술, George E. Totten, David Scott Mackenzie
