금속(Metal) : 불투명하고 금속광택이 나며 열전도도와 전기전도도가 좋은 물질로, 온도가 높아질수록 전기전도도가 감소하며 연성과 전성이 풍부한 물질. 금속 내의 원자가 규칙적으로 배열되어 있는 고체(즉, 결정)입니다.
합금: 하나의 금속 원소를 녹이거나 기타 방법을 통해 다른 하나 또는 여러 원소와 결합하여 형성된 금속 특성을 지닌 물질입니다.
상: 동일한 화학적 조성, 동일한 응집 상태를 가지며 경계면에 의해 서로 분리된 합금의 각 균질 구성 요소입니다.
고체: 하나(또는 여러) 구성 요소의 원자(화합물)가 다른 구성 요소의 격자 유형을 유지하면서 다른 구성 요소의 결정 격자에 용해되어 있는 고체 금속 결정입니다. 고용체는 격자간 고용체와 대체 고용체의 두 가지 유형으로 구분됩니다.
고용체 강화: 용질 원자가 용매 결정 격자의 틈이나 마디로 들어가면서 결정 격자가 왜곡되고 고용체의 경도와 강도가 증가하는 현상을 고용 강화라고 합니다.
금속화합물: 합금의 성분들이 일정 비율로 상호작용하여 형성된 새로운 상으로, 그 조성은 일반적으로 화학식으로 표현됩니다.
기계적 혼합물: 두 개 이상의 상을 기계적으로 혼합하여 얻은 다중상 집합체입니다.
페라이트(Ferrite): a-Fe(체심 입방 구조의 철)에 탄소가 격자간 고용체로 존재하는 물질.
오스테나이트: g-Fe(면심 입방철) 내 탄소의 격자간 고용체.
시멘타이트: 탄소와 철(Fe3c)로 형성된 안정한 화합물.
펄라이트: 페라이트와 시멘타이트로 구성된 기계적 혼합물(F Fe3c 탄소 함량 0.77)
고온 레데부라이트: 시멘타이트와 오스테나이트로 구성된 기계적 혼합물(탄소 4.3 함유) 금속 열처리는 금속 공작물을 특정 매체에서 적절한 온도로 가열하고 일정 시간 동안 이 온도를 유지한 다음 다른 속도로 냉각하는 프로세스입니다.
이르기 기원전 770년부터 기원전 222년까지 중국인들은 구리와 철의 성질이 온도와 압력 변형의 영향으로 변한다는 것을 생산 실무에서 발견했습니다. 백주철의 연화처리는 농기구 제조에 중요한 공정입니다.
담금질 기술의 발전과 함께 사람들은 점차적으로 냉매가 담금질 품질에 미치는 영향을 발견하게 되었습니다. 그러나 고대에는 개인의 '공예'의 비밀로 타인에게 전수하는 것이 허용되지 않았기 때문에 그 발전이 매우 느렸습니다.
1850년부터 1880년까지 다양한 가스(예: 수소, 석탄 가스, 일산화탄소 등)를 보호 난방에 적용하는 일련의 특허가 있었습니다. 1889년부터 1890년까지 영국인 레이크(Lake)는 다양한 금속의 광휘열처리에 대한 특허를 획득했습니다.
20세기 이후 금속물리학의 발달과 각종 신기술의 이식 및 응용으로 인해 금속열처리 기술은 더욱 발전하게 되었다. 1901년부터 1925년까지 산업 생산에서 가스 침탄을 위한 회전식 드럼 로를 적용한 것은 중요한 발전이었습니다. 1930년대에는 로 내 대기의 탄소 전위를 제어하기 위해 이슬점 전위차계가 나타났습니다. 1960년대에는 열에 플라즈마가 사용되었습니다. 처리 기술 분야의 역할은 이온 질화 및 침탄 공정을 개발했으며 레이저 및 전자 빔 기술을 적용하여 금속의 새로운 표면 열처리 및 화학적 열처리 방법을 얻을 수 있게 되었습니다. 질화는 강철의 표층에 질소 원자를 침투시키는 공정으로, 표면 경도와 내마모성을 향상시키고 피로 강도와 내식성을 향상시키는 것이 목적입니다.
암모니아 가스를 이용해 가열하면 활성 질소 원자를 분해해 강철에 흡수된 뒤 표면에 질화물층을 형성하고 중심부로 확산된다.
질화는 일반적으로 특수 장비나 피트 침탄로를 사용하여 수행됩니다. 다양한 고속 변속기 정밀 기어, 공작 기계 스핀들(예: 보링 바, 연삭 스핀들), 고속 디젤 엔진 크랭크 샤프트, 밸브 등에 적합합니다.
질화 공작물 공정 경로: 단조 - 어닐링 - 거친 가공 - 담금질 및 템퍼링 - 마무리 - 응력 제거 - 거친 연삭 - 질화 - 미세 연삭 또는 연삭.
질화물 층은 얇고 부서지기 쉬우므로 더 높은 강도의 코어 구조가 필요하므로 템퍼링된 소르바이트를 얻기 위해서는 먼저 담금질 및 템퍼링 열처리를 수행하여 기계적 특성과 질소 함량을 향상시켜야 합니다. 코어.레이어 품질.
질화 처리 후 강철은 높은 표면 경도와 내마모성을 갖기 위해 더 이상 담금질할 필요가 없습니다.
질화 처리 온도가 낮고 변형이 매우 작습니다. 침탄 및 유도 표면 담금질에 비해 강철의 탄소 및 질소 변형이 훨씬 작습니다. *** 침탄질화: 침탄질화는 탄소와 질소를 동시에 강의 표면층에 침투시키는 과정입니다. 내마모성 및 피로 강도, 저온 가스 탄질화는 주로 질화이며 주요 목적은 강의 내마모성 및 내소착성을 향상시키는 것입니다.
10. 담금질 및 템퍼링: 일반적으로 담금질 및 템퍼링이라는 열처리로 담금질과 고온 템퍼링을 결합하는 것이 일반적입니다. 담금질 및 템퍼링 처리는 다양한 중요한 구조 부품, 특히 교번 하중에서 작동하는 커넥팅 로드, 볼트, 기어 및 샤프트에 널리 사용됩니다. 담금질 및 템퍼링 처리 후 템퍼링된 소르바이트 구조가 얻어지며 기계적 특성은 동일한 경도를 가진 표준화된 소르비트 구조의 기계적 특성보다 우수합니다. 경도는 고온 템퍼링 온도에 따라 달라지며 강철의 템퍼링 안정성 및 공작물의 단면 크기와 관련이 있으며 일반적으로 HB200-350 사이입니다.
11. 브레이징: 브레이징 재료를 사용하여 두 공작물을 결합하는 열처리 공정입니다. 공작물의 성능 요구 사항과 템퍼링 온도에 따라 템퍼링은 다음 유형으로 나눌 수 있습니다.
( 1) 저온 템퍼링(150-250℃)
저온 템퍼링으로 얻은 조직은 템퍼링 마르텐사이트입니다. 그 목적은 담금질된 강철의 담금질 내부 응력과 취성을 줄이는 동시에 높은 경도와 높은 내마모성을 유지하여 사용 중 균열이나 조기 손상을 방지하는 것입니다. 주로 각종 고탄소 절삭 공구, 측정 공구, 냉간 스탬핑 다이, 롤링 베어링 및 침탄 부품 등에 사용됩니다. 템퍼링 후 경도는 일반적으로 HRC58-64입니다.
(2) 중온 템퍼링(350-500℃)
중온 템퍼링으로 얻은 조직은 템퍼링 트루스타이트이다. 목적은 높은 항복 강도, 탄성 한계 및 높은 인성을 얻는 것입니다. 따라서 (주로 각종 스프링 및 열간가공 금형의 처리에 사용됩니다. 뜨임 후 경도는 일반적으로 HRC35-50입니다.
(3) 고온 뜨임(500-650℃)
고온 템퍼링으로 얻은 조직은 템퍼링 소르바이트이며, 담금질과 템퍼링이라는 열처리를 결합하는 것이 일반적입니다. 목적은 좋은 강도, 경도, 가소성 및 인성 성능. 따라서 커넥팅로드, 볼트, 기어 및 샤프트와 같은 자동차, 트랙터, 공작 기계 등의 중요한 구조 부품에 널리 사용됩니다. (1. ) 대기와 강철 사이의 화학 반응. /p>
1. 산화
2Fe O2→2FeO
Fe H2O→FeO H2
FeC CO2→ Fe 2CO
2. 환원
FeO H2→Fe H2O
FeO CO→Fe CO2
3.
[C] CO2 →2CO
CH4→[C] 2H2
Fe [C]→FeC
질화
< p>2NH3→2[N] 3H2Fe [N]→FeN
(2) 다양한 대기가 금속에 미치는 영향
질소: 상호 작용합니다. ≥1000℃에서 금속과 함께 Cr, CO, Al.Ti 반응
수소: 구리, 니켈, 철, 텅스텐을 감소시킬 수 있습니다. 수소의 수분 함량이 0.2-0.3%에 도달하면 강철이 탈탄됩니다.
p>물: ≥800°C에서는 철과 강철을 산화 및 탈탄시키며 구리와 반응하지 않습니다.
일산화탄소: 환원 특성은 수소와 유사하며 침탄할 수 있습니다. 강철
< p>(3) 저항 부품에 대한 다양한 분위기의 영향니켈-크롬 와이어, 철-크롬 알루미늄: 황 함유 분위기는 저항 와이어에 유해합니다
베릴륨 청동
< p> 베릴륨 청동은 널리 사용되는 석출 경화 합금입니다. 용해 및 시효 처리 후 강도는 1250-1500MPa(1250-1500kg)에 도달할 수 있습니다. 용체화 처리 후 가소성이 좋고 냉간 가공 변형이 가능합니다.그러나 시효처리 후에는 탄성한계가 우수하고 경도와 강도도 향상된다.
1. 베릴륨청동의 고용화처리
일반적으로 용체화 처리에 사용되는 가열온도는 780~820℃이며, 탄성부품으로 사용되는 재료는 760~780℃이다. . 주로 거친 입자가 강도에 영향을 미치는 것을 방지합니다. 용체화로의 온도 균일성은 ±5°C 이내로 엄격하게 제어되어야 합니다. 유지 시간은 일반적으로 1시간/25mm로 계산됩니다. 베릴륨 청동을 공기 또는 산화 분위기에서 고용 가열 처리하면 표면에 산화 피막이 형성됩니다. 시효 강화 후 기계적 성질에는 거의 영향을 미치지 않지만 냉간 가공 중 공구 금형의 수명에는 영향을 미칩니다. 산화를 방지하려면 진공로 또는 암모니아 분해, 불활성 가스, 환원 분위기(예: 수소, 일산화탄소 등)에서 가열하여 밝은 열처리 효과를 얻어야 합니다. 또한 이송 시간(담금질 중)을 최대한 단축하는 데 주의를 기울여야 합니다. 그렇지 않으면 시효 후 기계적 특성에 영향을 미치게 됩니다. 처리시간은 얇은 소재의 경우 3초, 일반 부품의 경우 5초를 초과할 수 없습니다. 담금질 매체는 일반적으로 물을 사용합니다(가열 필요 없음). 물론 변형을 피하기 위해 복잡한 형상의 부품에도 오일을 사용할 수 있습니다.
2. 베릴륨청동의 시효처리
베릴륨청동의 시효온도는 Be 함유량과 관련이 있다. Be가 2.1 이하인 합금은 모두 시효처리해야 한다. Be가 1.7보다 큰 합금의 경우 최적의 시효 온도는 300~330°C이고 유지 시간은 1~3시간입니다(부품의 모양과 두께에 따라 다름). Be가 0.5보다 낮은 고전도성 전극합금의 경우 융점이 높아져 최적 시효온도는 450~480°C, 유지시간은 1~3시간이다. 그런 다음 장시간 저온에서 숙성시키면 성능은 향상되지만 변형이 줄어든다는 장점이 있습니다. 노화 후 베릴륨 청동의 치수 정확도를 향상시키기 위해 노화에 클램핑을 사용할 수 있으며 때로는 두 가지 별도의 노화 단계를 사용할 수도 있습니다.
3. 베릴륨청동의 응력완화처리
베릴륨청동의 응력완화 어닐링 온도는 150~200℃, 유지시간은 1~1.5시간 사용 가능하다. 직접 가공, 냉간 성형 등으로 발생하는 잔류 응력을 제거하여 장기간 사용 시 부품의 형상 및 치수 정밀도를 안정화시킵니다.