강철의 BK, GBK, BKS, NBK의 차이점.

강철의 BK, GBK, BKS, NBK의 차이점.

요약:

강철의 어닐링 및 정규화는 두 가지 일반적인 열처리 공정입니다.
예비 열처리 목적 : 블랭크 및 반제품의 일부 결함을 제거하고 후속 냉간 가공 및 최종 열처리를 위해 조직을 준비합니다.
최종 열처리 목적: 공작물의 요구되는 성능을 얻기 위함.
어닐링 및 노멀라이징의 목적은 강철의 열간 가공으로 인한 특정 결함을 제거하거나 후속 절단 및 최종 열처리를 준비하는 것입니다.

 강철의 어닐링:
1. 개념 : 강재 부품을 적절한 온도(Ac1 이상 또는 이하)로 가열하여 일정 시간 유지한 후 천천히 냉각하여 평형에 가까운 조직을 얻는 열처리 공정을 어닐링이라고 합니다.
2. 목적:
(1) 경도 감소 및 가소성 향상
(2) 결정립 미세화 및 구조적 결함 제거
(3) 내부 스트레스 제거
(4) 담금질을 위한 조직 준비
유형: (가열 온도에 따라 임계 온도 이상 또는 이하의 어닐링(Ac1 또는 Ac3)으로 나눌 수 있습니다. 전자는 완전 어닐링, 확산 어닐링 균질화 어닐링, 불완전 어닐링 및 구상화 소둔, 후자는 재결정 소둔 및 응력 완화 소둔을 포함합니다.)

•  완전 어닐링(GBK+A):

1) 개념: 차공석강(Wc=0.3%~0.6%)을 AC3+(30~50)℃로 가열하고, 완전 오스테나이트화 후 보온 및 서냉(로후, 모래, 석회에 매설), 평형 상태에 가까운 구조를 얻기 위한 열처리 공정을 완전 어닐링이라고 합니다.2) 목적 : 입자 미세화, 균일한 조직, 내부 응력 제거, 경도 감소 및 절단 성능 향상.
2) 공정: 노를 사용한 완전한 어닐링 및 저속 냉각은 Ar1 미만의 주요 온도 범위에서 초석 페라이트의 석출 및 과냉각된 오스테나이트의 펄라이트로의 변형을 보장할 수 있습니다.어닐링 온도에서 공작물을 유지하는 시간은 공작물이 연소되도록 할 뿐만 아니라, 즉 공작물의 코어가 필요한 가열 온도에 도달할 뿐만 아니라 모든 균질화된 오스테나이트가 완전한 재결정을 달성하는 것으로 확인되도록 합니다.완전 어닐링의 유지 시간은 강 성분, 공작물 두께, 용광로 적재 용량 및 용광로 적재 방법과 같은 요인과 관련이 있습니다.실제 생산에서 생산성 향상을 위해 소둔 및 약 600 ℃까지 냉각을 노 밖으로 공냉 할 수 있습니다.
적용 범위: 중탄소강 및 중탄소 합금강 등의 주조, 용접, 단조 및 압연. 참고: 저탄소강 및 과공석강은 완전히 소둔되어서는 안 됩니다.저탄소강은 완전 소둔 후 경도가 낮아 절삭 가공에 적합하지 않습니다.과공석강이 Accm 이상으로 오스테나이트 상태로 가열되고 천천히 냉각되고 소둔되면 2차 시멘타이트 네트워크가 석출되어 강의 강도, 가소성 및 충격 인성이 크게 감소합니다.

• 구상화 어닐링:

1) 개념: 강철의 탄화물을 구상화하는 어닐링 공정을 구상화 어닐링이라고 합니다.
2) 공정: 일반 구상화 소둔 공정 Ac1+(10~20)℃를 공냉식으로 로에서 500~600℃로 냉각시킨다.
3) 목적 : 경도 감소, 조직 개선, 가소성 및 절단 성능 향상.
4) 적용 범위: 주로 공석강 및 과공석강의 절삭공구, 측정공구, 금형 등에 사용됩니다.과공석강이 2차 시멘타이트의 망상구조를 갖는 경우, 경도가 높아 절삭이 어려울 뿐만 아니라 급냉 변형 및 균열이 발생하기 쉬운 강의 취성을 증가시킨다.이러한 이유로 강재의 열간 가공 후에 구상화 소둔 공정을 추가하여 그물상 2차 시멘타이트 및 펄라이트의 플레이크 침윤물을 구상화시켜 입상 펄라이트를 수득해야 한다.
냉각 속도와 등온 온도도 탄화물 구상화 효과에 영향을 미칩니다.냉각 속도가 빠르거나 등온이 낮으면 낮은 온도에서 펄라이트가 형성됩니다.탄화물 입자는 너무 미세하고 응집 효과가 작아 박편 형태의 탄화물을 형성하기 쉽습니다.그 결과 경도가 높습니다.냉각 속도가 너무 느리거나 등온 온도가 너무 높으면 형성된 탄화물 입자가 더 거칠어지고 응집 효과가 매우 강해집니다.다양한 두께의 입상 탄화물을 형성하고 경도를 낮추기가 쉽습니다.

•  균질화 어닐링(확산 어닐링):

1) 공정 : 합금강 주괴 또는 주물을 Ac3보다 150~00℃ 높은 온도로 가열하고 10~15시간 동안 유지한 후 천천히 냉각하여 불균일한 화학 조성을 제거하는 열처리 공정.
2) 목적 : 결정화시 dendrite 편석을 제거하고 조성을 균질화한다.높은 가열 온도와 오랜 시간으로 인해 오스테나이트 입자가 심하게 조대화됩니다.따라서 일반적으로 결정립을 미세화하고 과열 결함을 제거하기 위해 완전한 어닐링 또는 노멀라이징을 수행해야 합니다.
3) 적용 범위: 주로 고품질 요구 사항이 있는 합금강 잉곳, 주물 및 단조품에 사용됩니다.
4) 참고 : 고온 확산 어닐링은 생산주기가 길고 에너지 소비가 높으며 공작물의 산화 및 탈탄이 심하고 비용이 많이 듭니다.일부 고품질 합금강 및 합금강 주물 및 심한 편석이 있는 강철 잉곳만이 이 공정을 사용합니다.일반적인 크기가 작은 주물이나 탄소강 주물은 편석도가 더 가벼우므로 완전한 어닐링을 사용하여 입자를 미세화하고 주조 응력을 제거할 수 있습니다.

• 응력 완화 어닐링

1) 개념 : 소성변형가공, 용접 등으로 인한 응력과 주조물의 잔류응력을 제거하기 위한 소둔을 응력제거 소둔이라 한다.(스트레스 릴리프 풀림 시 변형이 발생하지 않음)
2) 공정 : 공작물을 Ac1 이하의 100~200℃(500~600℃)까지 천천히 가열하고 일정시간(1~3h) 동안 유지한 후 로에서 천천히 200℃까지 냉각시킨 후 냉각한다. 그것은 용광로에서.
강철은 일반적으로 500~600℃입니다
주철은 일반적으로 500-550 ℃에서 550 버클을 초과하여 펄라이트의 흑연화를 쉽게 일으킬 수 있습니다.용접 부품은 일반적으로 500~600℃입니다.
3) 적용 범위: 강철 부품의 크기를 안정화하고 변형을 줄이며 균열을 방지하기 위해 주조, 단조, 용접 부품, 냉간 스탬핑 부품 ​​및 가공 공작물의 잔류 응력을 제거합니다.

강철의 정상화:
1. 개념: 강철을 Ac3(또는 Accm)보다 높은 30-50°C로 가열하고 적절한 시간 동안 유지합니다.정지된 공기 중에서 냉각하는 열처리 공정을 강철의 노멀라이징이라고 합니다.
2. 목적 : 입자 미세화, 균일한 구조, 경도 조정 등
3. 조직: 공석강 S, 차공석강 F+S, 과공석강 Fe3CⅡ+S
4. 공정: 보온 시간을 정상화하는 것은 완전 소둔과 동일합니다.그것은 연소를 통해 공작물을 기반으로해야합니다. 즉, 코어가 필요한 가열 온도에 도달해야하며 강철, 원래 구조, 용광로 용량 및 가열 장비와 같은 요소도 고려해야합니다.가장 일반적으로 사용되는 노멀라이징 냉각 방법은 가열로에서 강철을 꺼내 공기 중에서 자연 냉각하는 것입니다.대형 부품의 경우 강철 부품의 분사, 분사 및 적층 거리 조정을 사용하여 강철 부품의 냉각 속도를 제어하여 필요한 조직 및 성능을 달성할 수도 있습니다.

5. 적용 범위:

• 1) 강철의 절단 성능을 향상시킵니다.탄소 함량이 0.25% 미만인 탄소강 및 저합금강은 어닐링 후 경도가 낮고 절단 중에 "붙기" 쉽습니다.노멀라이징 처리를 통해 유리 페라이트를 환원하고 플레이크 펄라이트를 얻을 수 있습니다.경도를 높이면 강의 가공성이 향상되고 공구 수명과 공작물의 표면 조도가 향상됩니다.
• 2) 열처리 결함을 제거합니다.중탄소 구조용 강철 주물, 단조품, 압연 부품 및 용접 부품은 과열 결함 및 가열 후 거친 입자와 같은 띠 모양의 구조가 발생하기 쉽습니다.정규화 처리를 통해 이러한 결함 조직을 제거할 수 있으며 결정립 미세화, 균일한 조직 및 내부 응력 제거의 목적을 달성할 수 있습니다.
• 3) 과공석강의 망상 탄화물을 제거하여 구상화 소둔을 촉진합니다.과공석강은 기계가공을 용이하게 하고 담금질을 위한 구조를 준비하기 위해 담금질 전에 구상화되고 어닐링되어야 합니다.그러나 과공석강에 심각한 네트워크 탄화물이 있는 경우 좋은 구상화 효과가 달성되지 않습니다.순 탄화물은 처리를 정상화하여 제거할 수 있습니다.
• 4) 일반적인 구조 부품의 기계적 특성을 향상시킵니다.응력이 적고 성능 요구 사항이 낮은 일부 탄소강 및 합금강 부품은 부품의 최종 열처리로 담금질 및 템퍼링 처리를 대체할 수 있는 특정 포괄적인 기계적 성능을 달성하기 위해 정규화됩니다.

어닐링 및 노멀라이징 선택
어닐링과 정규화의 주요 차이점:
1. 노멀라이징의 냉각 속도는 어닐링보다 약간 빠르며 과냉각도가 더 큽니다.
2. 정규화 후의 조직이 미세하고 강도와 경도가 소둔보다 높습니다.어닐링 및 정규화 선택:

• 탄소 함량이 0.25% 미만인 저탄소강의 경우 일반적으로 어닐링 대신 노멀라이징이 사용됩니다.더 빠른 냉각 속도는 저탄소강이 결정립계를 따라 유리 3차 시멘타이트를 석출하는 것을 방지하여 스탬핑 부품의 냉간 변형 성능을 향상시킬 수 있기 때문에;정규화는 강철의 경도와 저탄소 강철의 절단 성능을 향상시킬 수 있습니다.열처리 공정에서 노멀라이징은 입자를 미세화하고 저탄소강의 강도를 향상시키는 데 사용할 수 있습니다.
• 탄소 함량이 0.25~0.5%인 중간 탄소강도 어닐링 대신 정규화할 수 있습니다.탄소 함량의 상한선에 가까운 중간 탄소강의 경도는 표준화 후 더 높지만 여전히 절단 될 수 있으며 표준화 비용이 낮고 생산성이 높습니다.
• 탄소 함량이 0.5 ~ 0.75 % 사이인 강은 탄소 함량이 높기 때문에 정규화 후 경도가 소둔보다 현저히 높아 절단이 어렵습니다.따라서 경도를 줄이고 절단을 개선하기 위해 일반적으로 전체 어닐링이 사용됩니다.가공성.
• 탄소 함량> 0.75%인 고탄소강 또는 공구강은 일반적으로 예비 열처리로 구상화 어닐링을 사용합니다.2차 시멘타이트 네트워크가 있는 경우 먼저 정규화해야 합니다.

출처: 기계 전문 문헌.

편집자: 알리