열처리란 무엇이며 부품은 열처리로부터 어떤 이점을 얻습니까?

열처리란 무엇이며 부품은 열처리로부터 어떤 이점을 얻습니까?

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열처리 공장

열처리 개요

열처리는 제어된 가열 및 냉각을 사용하여 금속 및 금속 합금(예: 강철 및 알루미늄)의 결정 구조를 변경하는 프로세스입니다.시간이 지남에 따라 다양한 방법이 개발되었습니다.재료 및 처리 공정에 따라 열처리는 많은 이점을 제공할 수 있습니다.경도 증가, 내열성 향상, 연성 향상 및 재료 강도 향상을 포함합니다.

대부분의 사람들은 열처리가 무엇인지 모르지만 실제로는 제조 공정의 필수적인 부분입니다.금속 또는 합금의 특정 속성을 변경하기 위해 제조 공정의 여러 단계에서 사용할 수 있습니다.열처리가 중요한 역할을 하는 일부 주목할만한 산업은 다음과 같습니다.항공기, 자동차, 하드웨어(예: 톱 및 도끼),컴퓨터, 우주선, 군사, 석유 및 가스 산업.

열처리는 어떻게 작동합니까?

열처리 흐름도

열처리는 본질적으로 제어된 가열 또는 냉각에 의해 금속의 물리적 특성을 변경하는 것이며 실제로 열처리는 이 간단한 원리에 따라 작동한다고 앞에서 언급했습니다.많은 유형의 열처리가 있지만 유사한 프로세스를 따릅니다.간단히 말해서,열처리는 금속을 가열하고 그 온도로 유지한 다음 다시 냉각시키는 방식으로 작동합니다.이 과정에서 금속 부품의 특성이 변하는 이유는 높은 온도가 재료의 기계적 특성에 중요한 역할을 하는 금속의 미세 구조를 변화시키기 때문입니다.

금속이 가열되는 시간을 "담그는 시간".담금 시간의 길이는 금속의 특성에 중요한 역할을 하는데, 이는 오랜 시간 동안 담금된 금속의 미세 구조가 짧은 시간 동안 담금된 금속의 미세 구조와 다르게 변화하기 때문입니다.한편, 담금 시간 이후의 냉각 과정도 금속의 결과에 영향을 미칩니다.금속은 빠르게 냉각될 수 있으며 이를 담금질이라고 합니다. 또는 용광로에서 천천히 냉각하여 원하는 결과를 얻을 수 있습니다.담금 온도, 담금 시간, 냉각 온도 및 냉각 시간의 조합은 모두 금속 또는 합금에서 원하는 특성을 생성하는 데 중요한 역할을 합니다.

요약하면 열처리 공정에는 세 가지 기본 단계가 필요합니다.가열, 담그기 및 냉각.

히트 단계

열처리 과정에서 합금의 미세 구조가 변합니다.가열은 특정 열 프로필을 따릅니다.이 시점에서 금속은 세 가지 다른 상태, 즉 기계적 혼합물, 고용체 또는 이 둘의 조합이 될 수 있습니다.각 상태는 서로 다른 품질을 가져오며 상도에 따라 가열하여 상태를 변경할 수 있습니다.

담그는 단계

담금 단계의 목적은 원하는 내부 구조가 형성될 때까지 금속을 적절한 온도로 유지하는 것입니다.기간은 요구 사항에 따라 다릅니다.예를 들어, 재료의 종류와 부품의 크기, 부품 크기가 클수록 더 많은 시간이 필요합니다.대부분의 부품 코어는 필요한 온도에 도달하는 데 더 오래 걸립니다.

냉각 단계

냉각 단계에서 금속을 다시 실온으로 냉각해야 하지만 금속 유형에 따라 이를 수행하는 방법이 다릅니다.냉각 매체, 기체, 액체, 고체 또는 이들의 조합이 필요할 수 있습니다.냉각 속도는 금속 자체와 냉각 매체에 따라 다릅니다.따라서 냉각 선택은 금속의 원하는 성능에 중요한 요소입니다.

일반적인 열처리 방법 및 이점

선택할 수 있는 많은 열처리 기술이 있습니다.그들 각각은 특정한 자질을 가지고 있습니다.가장 일반적인 열처리 방법은 다음과 같습니다.

경화

열처리의 가장 일반적인 형태 중 하나인이것은 금속이나 합금의 경도를 증가시키고 연성을 떨어뜨립니다..일반적으로 후속 경화 작업이 없는 표면 경화(종종 질화라고도 함)는 특수 합금강의 표면으로 질소를 확산시켜 추가 처리 없이 단단한 표면과 부드러운 코어를 생성합니다.

템퍼링

템퍼링은 경화 과정에서 발생하는 과도한 경도와 취성을 줄이는 과정입니다.내부 스트레스도 완화됩니다.일반적으로 템퍼링은 담금질 공정의 후반 단계입니다.강재의 탄성을 향상시키는데 도움을 주는 열처리 공정입니다.철 기반 합금은 일반적으로 단단하지만 일부 응용 분야에서는 종종 너무 부서지기 쉽습니다.템퍼링은 금속의 경도, 취성 및 연성을 변화시키는 데 도움이 됩니다.이것은 프로세스를 더 쉽게 하기 위한 것입니다.

가열 냉각

어닐링은 금속을 부드럽게 합니다.그것은 금속을 냉간 가공 및 성형에 더 적합하게 만듭니다.또한 메타의 가공성, 연성 및 인성을 향상시킵니다.엘.어닐링 공정에서 금속은 상한 임계 온도 이상으로 가열된 후 느린 속도로 냉각됩니다.

정규화

정규화는 어닐링의 또 다른 형태입니다.그것은 사용됩니다용접, 주조 또는 담금질과 같은 공정으로 인한 내부 응력 완화. 노멀라이즈드 스틸은 어닐링 스틸보다 단단하고 강합니다.이 과정에서 금속은 임계 상한 온도보다 40°C 높은 온도로 가열됩니다.이 경우 금속은 어닐링 온도보다 높은 200°F로 가열됩니다.기술자는 변형이 발생할 때까지 금속을 임계 온도로 유지합니다.이 열처리 공정은 가열 후 공기 냉각이 필요합니다.

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