(금속) 탄소강의 열처리일반

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(금속) 탄소강의 열처리일반에 대한 보고서 자료입니다.

목차

탄소강 열처리 개요

열처리의 목적.

2. 탄소강 조직의 특징

변태의 종류

강의 열처리

=Salt Bath의 열처리=

본문내용

의 3형태
▶ 연속냉각: 보통 어닐링, 보통 템퍼링, 보통 담금질
▶ 2단 냉각: 2단 어닐링, 2단 템퍼링, 인상 담금질
▶ 항온 냉각: 항온 어닐링, 항온 템퍼링, 오스템퍼, 마르템퍼…
- 유지시간
기계 구조용 탄소강 : 두께 25㎜당 20～30분
합금강, 공구강 : 두께 25㎜당 30～60분
각종 조직에 따른 기계적 성질
명 칭
조 성
냉각
속도
경도
(HB)
연신율
(%)
인장강도
(1b/in2)
성 질
페라이트
(ferrite)
오오스테나이트
(austenite)
퍼얼라이트
(pearlite)
솔루바이트
(sorbite)
투루스타이트
(troostite)
마르텐사이트
(martensite)
시멘타이트
(cementite)
α-Fe
(γ-Fe + Fe3C)
고용체
(α-Fe + Fe3C)
혼합물
(α-Fe + Fe3C) 혼합물
(α-Fe + Fe3C)
혼합물
(α-Fe + Fe3C)
고용체
Fe3C(금속간
화합물)
서냉
(노중)
서냉
(공기)
급냉
(기름)
급냉
(물)
90-100
150-155
200-255
270-275
400-480
600-720
800-900
30
20-25
20-25
10-20
5-10
2-8
0
40000
120-150000
120000
100-200000
200-250000
250-30000
대단히 연성이 있다.
연성이 있다
연하고 심한 인성이 있다.
보통경하고 인성있다.
경하고 인성이 있다.
대단히 경도가 있으며 취성도 있다.
대단히 취성을 갖고있다.
각종 냉각제의 냉각능 및 염욕 조성표
냉각제
냉각능
냉각제
냉각능
720-550℃
200℃
720-550℃
200℃
10% NaOH액
10% HaCl액
10% H2SO4액
물 0℃
물 18℃
물 25℃
채 중류
2.06
0.96
1.06
1.22
1.00
0.72
0.30
1.36
0.98
1.49
1.02
1.00
1.11
0.055
물 50℃
비누물 2%
물 75℃
물 100℃
액체 공기
공기
진공
0.17
0.077
0.047
0.044
0.039
0.028
0.011
0.05
1.16
1.31
0.71
0.033
0.007
0.004
조 성
용융점(℃)
사용온도범위(℃)
75%염화칼슘+25%식염
37.5%염화칼슘+25%식염+37.5%청화소오다
7%염화칼슘+14%식염+29%염화칼륨+50%BaCl2
100%질산소오다
100%아질산 소오다
50%질산소오다+50%질산칼륨
50%질산카드륨+50%아질산소오다
50%질산칼륨+50%아질산소오다
40%질산소오다+30%아질산소오다+30%질산
53%질산칼륨+7%질산소오다+40%아산소오다
23.3%질산소오다+60.4%질산칼륨+16.3%질산소오다
500
500
470
308
270
220
약 220
145
160
140
12
540-800
500-800
500-800
350-500
300-500
300-500
200-500
160-500
180-400
150+400
130-400
=Salt Bath의 열처리=
이유: 제품의 표면층 산화, 탈탄을 방지하기 위함.
-표면층 침식을 피해야하는 :공구강, 정밀기계부품, 고속도강, 강제의 소형부품..
장점:
-Salt의 성질 및 용해점(융점)조절이 용이함.
-처리온도를 광범위하게 얻음(Salt 조절)
-염욕은 열전도성, 균열성, 분위기의 조절이 용이함.
-균일한 온도분포유지.
-다른 열처리 장비와 비교해서 설비비가 절염.
-조작 방법이 간단하다.
-처리 품대기 중에 꺼냈을 때 그 표면에 염욕이 부착(피복)이 되어있어 대기와의 차단
표면 산화를 막아 열처리 후 표면이 비교적 깨끗함.
-냉각속도가 빨라 급속 열처리에 적합.
-소량 다중 품의 열처리에 적합.
-금형 및 공구류의 열처리에 적합.
단점:
-Salt의 관리가 어렵다.
-Salt이 휴발 유해하므로 배기 장치가 필요.
-폐 가스와 노화 염욕의 폐기에 따른 오염.
-Salt가 고가이다.
-열처리 후 제품의 세정이 매우 중요하다.
Salt의 구비조건:
-염류의 순도가 높을 것.
-유해 불순물이 적을 것.
-흡수성이 적을 것.
-부착된 Salt의 제거가 용이할 것.
-유해가스 발생이 적고, 가열 융해등의 조작이 용이한 것.
-구입이 쉽고, 경제적일 것.
=Salt Bath=
저온욕: 150℃~550℃
-목적: 경합금열처리, 강재의 뜨임, mertempering, marquenching, 항온변태열처리,
비철금속의 열처리, 시효처리.
Salt: 질산염계통= NaNO3, NaNO2, 및 KNO3 등을 혼합.
중온욕: 550~1000℃
-목적: 보통 강재의 Quenching, 특수강, 공구강, 고속도강의 예열
Tempering, Austempering..
Salt: NaCl, KCl, BaCl2, Cacl2, 등의 I, Ⅱ족 염화물(혼합)
★사용염= 35 BaCl2 : 65 CaCl2
사용온도: 500~800℃; 융점= 460℃
★사용염= 40 BaCl2 : 65 KCl
사용온도: 700~1000℃; 융점= 550℃
중온염= 16 BaCl2 : 47 BaCl2 : 37 NaCl
사용온도: 500~800℃; 융점= 453℃
고온용: 1000℃~1350℃
-목적; Stainless Steel, 강재의 Quenching, 고속도강의 Quenching...
고온에 따른 휴발 및 증발로 인한 노화.
=Salt Bath와 일반적인 분위기의 비교=
-Gas분위기: 비교적 타이트한 가열실에 열처리목적에 적하한 분위기 가스를 넣어
산화방지, 광택열처리, 침탄, 소결을 실행함.
-Lead Bath: 열량이 크고 가열속도는 빠르지만 Pb의 융점이 327℃이기 때문에 고온
상승을 위해 많은 열량이 필요.
-고온 온도유지가 어려움.
-Pb 기체 가스의 유해.
-진공 분위기: 장비의 고가, 고 정밀도를 요함, 엄격한 작업조건, 소형제품 사용 시에
적합(전자부픔)
-공구강, 강재의 열처리에는 부적합.
높은 증기압을 가진 합금원소를 가진 금속의 열처리 불가능.
-Cu, Ag, Au, Zn, Pb등의 합금원소는 진공 중 증발가능성이 있음.
불활성 가스는 진공도를 저하시킴.
◆ 상기 종류의 단점을 보완 한 것이 Salt Bath열처리이다.
참고
강재가 가열된 색에 따른 온도 범위

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