가는 정사각형 및 직사각형 강철 튜브를 담금질할 때 무엇을 제어해야 합니까?

정사각형 또는 직사각형 튜브를 담금질하는 것은 외부에서 단일 작업처럼 보입니다. - 가열하고, 액체에 떨어뜨리고, 세게 잡아당깁니다. 생산 과정에서 이는 일련의 개별 결정이며, 그 중 하나의 실수는 구부러진 튜브, 고르지 않은 경도 판독 또는 부품이 서비스에 실패할 때까지 전혀 볼 수 없었던 균열로 나타납니다. 등급의 기계적 물성표가 아닌 생산실습에서 도출된 실제로 결과를 결정하는 관리점을 요약한 것입니다.

챔버 퍼니스 또는 욕조에서 수평으로 가열되는 가느다란 튜브는 온도에 도달하고 강성을 잃는 순간 자체 무게에 비해 약간 처집니다. - 강철은 일반적인 경화 온도에 도달하기 훨씬 전에 상온- 탄성 계수의 상당 부분을 잃으며, 지지되지 않는 긴 스팬은 자체 무게만으로도 눈에 띄게 휘어집니다.염욕로 또는 구덩이{0}}형 용해로에 튜브를 수직으로 매달면 굽힘 모멘트가 완전히 제거됩니다.- 튜브는 수평 범위에 걸쳐 놓이지 않고 축 장력에 따라 매달려 있으므로 나중에 수정해야 할 자중 편향이- 없습니다.

이는 수평 지지점이 단면의 강성에 비해 멀리 떨어져 있는 단면-대-단면 비율에 가장 중요합니다. 짧고 땅딸막한 부분은 별다른 결과 없이 수평 가열을 견딜 수 있습니다. 길고 얇은-벽으로 둘러싸인 튜브는 그렇지 않습니다. 가열 방향 결정은 블랭킷 퍼니스 정책으로 적용되지 않고 특정 튜브의 세밀함에 따라 이루어져야 합니다.

퍼니스는 생산량에서 한 번에 하나의 부품 크기를 실행하는 경우가 거의 없습니다. 다양한 단면 크기의 섹션이-로 부하를 공유하는 경우,더 작은 부분은 퍼니스 챔버 내부에 묻히지 않고 퍼니스 챔버의 바깥쪽 끝 부분에 위치해야 합니다.- 가열할 질량이 적기 때문에 온도에 더 빨리 도달하며 쉽게 제거할 수 있는 위치에 있으면 아직 가열 중인 더 큰 조각을 방해하지 않고 온도에 도달하자마자 당겨서 급냉할 수 있습니다.

이것을 잘못했을 때의 실질적인 결과는 간단합니다. 제거 계획 없이 작은 부품과 큰 부품을 혼합하면 큰 부품을 기다리는 동안 작은 부품이 과열되거나 큰 부품이 일찍 당겨져 -온도에서 냉각됩니다.크고 작은 부품 모두 시간을 측정하고 별도로 제거해야 합니다., 퍼니스 도어에서 즉석에서 분리하는 것이 아니라 분리가 가능하도록 물리적으로 배열된 퍼니스 부하를 사용합니다.

용광로는 고정된 열 출력을 가지고 있습니다. 해당 출력이 견딜 수 있는 것 이상으로 부하를 가하면 충전물이 도입될 때 용광로 온도가 떨어집니다. - 용광로는 부품이 실제로 의도한 속도로 가열을 시작하기 전에 설정점으로 복구하는 데 시간을 소비해야 합니다.대용량 충전은 가열하는 데 시간이 더 오래 걸리는 것이 아닙니다. 이는 또한 부품이 의도한 온도보다-더 낮은 온도에-오랜 동안 방치된다는 의미이기도 합니다.이는 사후 수정이 어려운 방식으로 오스테나이트화 거동을 변화시킵니다.

실제 규칙은 챔버 용량이 아닌 퍼니스의 실제 전력 등급에 맞춰 충전량을 조정하는 것입니다. - 퍼니스는 의도한 속도로 가열할 수 있는 것보다 물리적으로 더 많은 재료를 수용할 수 있는 경우가 많습니다. 더 무거운 충전이 불가피한 경우 초기 온도 저하를 보상하기 위해 가열 시간을 연장해야 하며, 해당 연장은 온도가 낮은 부품을 잡아당겨 발견하기보다는 공정 계획에 포함되어야 합니다.-

대부분의 강철 등급은 단일 숫자가 아닌 담금질 온도 범위를 지정하며, 해당 범위 내에서의 선택은 담금질 매체에 따라야 하며 부품이 담금질되는 대상에 관계없이 고정되어서는 안 됩니다.물 또는 염수 담금질은 일반적으로 온도 범위의 하한이 충분할 만큼 빠르게 열을 끌어냅니다.- 이미-심각한 담금질에 더해 범위의 최고 수준으로 올라가면 의미 있는 경도 이점을 추가하지 않고도 균열과 뒤틀림의 위험이 증가합니다.기름이나 용융{0}}염의 담금질은 열을 더 부드럽게 제거하므로 일반적으로 범위의 상단이 사용됩니다.느린 냉각 속도가 여전히 전체 경화 깊이에 도달하는지 확인합니다.

이는 중간 정도의 일치 결정이며, 부품이 어떤 액체에 들어가는지에 관계없이 이를 단일 고정 숫자로 취급하는 것은 동일한 사양에 대해 종이에서 처리된 두 배치 사이에 일관되지 않은 경도 결과가 나타나는 가장 일반적인 원인 중 하나입니다.

이중-중간 담금질 - 물 또는 염수를 먼저 사용한 다음 오일 또는 용융염 -을 사용하여 펄라이트 변태를 방지하는 데 필요한 빠른 초기 냉각 속도를 얻는 동시에 마르텐사이트 변태 범위 전체에 걸쳐 빠른 냉각 속도를 유지하는 데 따른 균열 위험을 방지합니다.첫 번째 매체의 체류 시간은 단일 매체 담금질에 사용되는 것과 동일한 온도-및-섹션 논리를-따릅니다. 미디어 간 전송은 별도의 제어가 필요한 부분이다.

전송에는 대략 0.5~2초 정도 소요됩니다.- 부품을 떨어뜨리지 않고 이동할 수 있을 만큼 길고, 두 번째 매체에 들어가기 전에 표면이 온도를 회복(재생)할 시간이 없을 만큼 짧습니다. 느린 이동은 두 번째 냉각 단계가 시작되기 전에 표면이 다시 따뜻해지게 하여 첫 번째 매체의 목적을 무효화합니다. 너무 갑작스럽게 이동하면 이미 경화 변형이 진행 중인 부품에 기계적 충격이 발생할 위험이 있습니다. 아래 타임라인은 전체 시퀀스가 ​​구성되는 마르텐사이트 시작(Ms) 및 종료(Mf) 지점을 기준으로 이 전송이 위치하는 위치를 보여줍니다.

야외에서 경화 온도로 강철을 가열하면 표면에 두 가지 작업이 동시에 수행됩니다. 산소는 표면과 반응하여 스케일을 형성하고, 탄소는 보충될 수 있는 것보다 더 빠르게 표면층에서 확산되어 탈탄된 표면에 탄소 함량 -이 낮아져 코어보다 달성 가능한 경도 -가 낮아집니다.이를 용인할 수 없는 튜브 표면의 경우 적절하게 유지 관리된 염욕로 또는 보호 대기-로에서 가열해야 합니다., 둘 다 유리 산소에 대한 표면의 노출을 제한합니다.

두 가지 모두 사용할 수 없는 경우 대기{0}}로를 계속 사용할 수 있지만 보호 조치가 있는 - 팩 코팅, 산화 방지 화합물 또는 희생 랩-이 있는 경우에만 사용할 수 있습니다. 보호 장치 없이 야외에서 가열하면 시간과 온도에 따라 표면층이 탈탄되며 해당 깊이는 특정 공정 시험 없이 정확하게 예측하기 어렵기 때문입니다.

수직으로 매달린 튜브가 담금질 매체에 들어가면,스윙을 허용하기보다는 작고 제어된 위-및-스트로크를 사용하여 움직여야 합니다.좌우로. 스윙 동작은 액체를 통해 이동할 때 튜브의 서로 다른 면에 대해 담금질 매체의 불균일한 국부적 흐름을 생성하며, 이로 인해 해당 면이 서로 다른 속도로 냉각됩니다-. 단면 주위의 고르지 않은 냉각 속도-는 면 사이의 왜곡 및 잔류 응력 불균형에 직접적인 원인이 됩니다.

대조적으로 제어된 수직 스트로크는 액체를 통해 작동할 때 섹션의 전체 둘레 주위에서 냉각 매체의 흐름을 상대적으로 균일하게 유지합니다. 이는 부품을 이동하는 전체 지점입니다. - 교반은 그렇지 않으면 고정된 표면에 대해 형성될 증기 블랭킷을 제거하고 냉각 속도를 고르지 않게 늦추기 위해 존재하며 탱크 주위에서 부품을 이동시키지 않습니다.

일부 부품은 대량 담금질만으로 안정적으로 전달되는 것보다 한 위치({0}} 마모 면, 베어링 시트 영역-)에서 더 높은 경도가 필요합니다. 이는 일반적으로 일반 침지 담금질 중에 해당 섹션의 질량 또는 형상이 특정 영역에서 열을 더 천천히 끌어당기기 때문입니다.해결책은 전체 부품을 정상적으로 담그고 유지하되 더 빠른 국지적 냉각 속도가 필요한 구역에 특히 담금질 액체를 추가로 분사하는 것입니다., 대신에 완전 몰입 위에.

이는 올바른 전체 담금질을 대체하는 것이 아니라 목표로 삼은 보충제입니다. - 부품의 나머지 부분은 여전히 ​​필요한 자체 경도에 도달하고 스프레이 영역과 나머지 섹션 사이의 경계에 자체 응력 집중을 도입할 만큼 심각한 경도 불일치를 피하기 위해 표준 침지 순서가 필요합니다.

염욕로는 용융염에 잠긴 전극 사이의 전기 저항을 통해 가열하며, 전극에 너무 가까이 위치한 부품은 해당 전극 근처의 집중 전류 경로에서 국부적인 과열을 발생시킵니다. - 가열은 욕조 부피 전체에서 완벽하게 균일하지 않으며 전극에 근접한 곳에서 불균일성이 가장 강합니다.-국부적인 효과를 피하기 위해 전극에서 최소 50mm의 작업 간격을 두는 것이 실제적인 최소값입니다.

동일한 정리 논리가 용광로 내부의 다른 두 치수에 적용됩니다. 즉, 용광로 벽으로부터의 거리와 조의 액체 표면 아래 침수 깊이 - 둘 다 최소 50mm를 유지해야 합니다. 벽에 가깝거나 액체 표면에 너무 가까운 부품은 욕조 중앙에 위치한 부품과 다른 열 환경에 노출되며, 이러한 차이는 동일한 하중 내에서 다른 위치에서 처리된 동일한 부품 간에 일관되지 않은 경도 또는 왜곡으로 나타납니다.

마템퍼링(martempering)이라고도 하는 등급 담금질 - -은 실온까지 곧바로 지속되지 않고 마르텐사이트 시작점 바로 위의 온도에서 부품을 유지하여 최종 변태가 더 균일하게 발생하기 전에 온도가 단면을 통해 균등화되도록 합니다.이 공정에서 오스테나이트화 담금질 온도를 다소 높이면 잔류 오스테나이트의 안정성이 증가합니다., 부품이 계속 냉각되면 완전히 마르텐사이트로 변태하는 대신 등온 유지 단계에서 오스테나이트가 펄라이트로 분해되는 경향을 줄입니다.

이는 앞서 설명한 매체{0}}매칭 온도 선택에서 의도적으로 벗어난 것입니다. - 등급 담금질은 단일 매체의 냉각 강도보다는 유지 중 오스테나이트 안정성에 의해 구동되는 자체 온도 논리를 갖는 별개의 프로세스입니다.

구조용 및 일반 탄소강은 예열 단계 없이 이미 담금질 온도 또는 그보다 20~30degC 높은 노에 직접 장입되는 것을 허용합니다. - 합금 함량은 급속 가열 중 열충격과 결정립 성장이 주요 문제가 되지 않을 만큼 충분히 낮습니다.고{0}}탄소강과 고{1}}합금강은 다른 경우입니다.: 뜨거운 용광로에 직접 장입하면 단면 전반에 걸쳐 열팽창이 고르지 않고 더 높은-합금 매트릭스에서 과도한 입자 성장이 발생할 위험이 있습니다.이러한 등급은 먼저 약 600degC로 예열한 다음 최종 담금질 온도까지 올려야 합니다.두 번째 단계에서는 섹션이 위험이 더 큰 높은{0}}온도 범위를 통과하기 전에 균등화할 시간을 제공합니다.

모든 유형의 강철을 동일한 직접 충전 방식으로 처리하는 것은 -소규모 작업에서 흔히 사용되는 지름길이며, 특히 구조용 탄소강에서는 결코 나타나지 않는 문제를 일으키는 지름길인 고-탄소 및 고-합금 등급의 경우입니다.

튜브에 깊은 경화 케이스가 필요한 경우 - 단면의 대부분을 통해 마모 하중을 전달하는 두꺼운 부분- - 등급의 허용 범위 내에서 다소 높은 담금질 온도가 더 깊은 경화 깊이를 지원합니다. 얕은 경화층만 필요한 경우에는 범위 내에서 더 낮은 온도를 선택하는 것이 더 나은 선택입니다. 왜냐하면 경화 효과를 표면에 더 가깝게 제한하고 응용 분야에 실제로 필요한 것보다 더 많은 부분을 오스테나이트화하는 데 따른 코어 취성 및 왜곡 위험을 줄이기 때문입니다.

이는 위에 설명된 매체-일치 논리 및 등급별-급냉 논리와 함께 온도 선택을 위한 세 번째 독립 축입니다. - 사례-깊이 요구 사항, 급냉 매체 및 공정 유형(단일-매체 대 등급별)은 온도 선택을 각각 다른 방향으로 추진할 수 있으며 최종 선택은 부품의 실제 서비스 요구 사항에 대해 세 가지 모두를 조정해야 합니다.

예상대로 작동하려면 담금질 매체 자체가 깨끗하고{0}}온도가 제어되어야 합니다.냉각수의 오일, 비누 잔류물 또는 기타 오염으로 인해 냉각 특성이 예측할 수 없게 변경됩니다.- 오염된 수조는 부품 표면에 균일하지 않은 증기 담요를 형성하여 경도 결과가 일관되지 않을 때까지 감지하기 어려운 방식으로 냉각 속도를 늦출 수 있습니다.일반적으로 수온은 40degC 이하, 기름 온도는 80degC 이하로 유지되어야 합니다.- 두 매체 모두 예열됨에 따라 냉각 심각도가 떨어지며, 냉각 없이 반복적으로 사용하여 의도한 온도 이상으로 올라간 수조는 프로세스가 설계된 것보다 점진적으로 덜 공격적으로 급냉됩니다.

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