금속 열처리의 필수 단계는 담금질입니다. 경도, 강도 또는 인성과 같은 품질을 얻거나 변경하기 위해 금속 물체를 빠르게 냉각시키는 작업이 포함됩니다.

급속 냉각은 금속이 고온에 노출되는 시간을 줄이고 결함으로부터 금속을 보호합니다. 또한, 금속은 적용 방법 및 매체에 따라 변질될 수 있습니다. 공기, 오일, 물 및 염수는 몇 가지 대표적인 담금질제입니다.

기름은 금속을 크게 변형시키지 않고 빠르게 열을 전달하기 때문에 담금질에 널리 사용됩니다. 수성 가성 소광제는 더 빠르지만 작동하는 힘으로 인해 일부 재료가 부서지거나 뒤틀릴 수 있습니다.

기름과 물의 차이점은 논의해야 할 주요 요점입니다. 기사에서.

담금질 프로세스는 무엇입니까?

담금질은 재료를 경화시키는 급속 냉각 공정입니다. 담금질 속도는 각 재료의 등급, 용도 및 합금 성분의 구성에 따라 다릅니다. 또한 담금질 매체의 여러 속성도 영향을 미칩니다. 이론적으로 담금질 전에 금속 또는 유리 재료는 표준 온도 이상으로 가열됩니다. 그 후 급속 냉각에 넣어 즉시 열을 제거합니다. 그것은 도중 손실되는 재료의 결정 구조에서 이러한 특성을 수정하는 데 도움이 됩니다.가열합니다.

금속 또는 유리를 항목으로 더 단단하고 단단하게 만들기 위해 종종 담금질합니다. 물체의 담금질 온도는 항상 재결정 온도보다 높고 녹는 온도보다 낮아야 합니다.

담금질 공정의 단계

철 용융 풀 주변에서 작업하는 두 사람

뜨거운 조각이 액체 퀀칭에 가까워지면 일반적으로 3단계의 퀀칭이 발생합니다. 이 단계는 냉각제와 재료의 특성 변화를 정의합니다. 세 단계는 다음과 같습니다.

• 증기 단계
• 핵 비등 단계
• 대류 단계

이제 자세히 살펴보겠습니다.

증기 단계

기화 단계는 고온일 때 작용합니다. 구성 요소의 표면이 액체 냉각제와 처음 접촉합니다. 그 결과 요소 주변에 증기 보호막이 형성됩니다. 전도는 증기 상태에서 어느 정도 발생합니다.

그러나 이 단계의 주요 열 전달 방법은 증기 블랭킷을 통한 복사입니다. 형성된 블랭킷은 비교적 안정하다.

빠르게 제거하는 유일한 방법은 교반하거나 다른 첨가제를 추가하는 것입니다. 또한, 이 단계는 가능한 한 짧게 하는 것이 바람직하다. 그 이유는 담금질 중에 발생하는 연질 영역에 크게 기여하기 때문이다. 따라서 원치 않는 미량 성분이계속 방치하면 발전한다.

핵비등 단계

증기 단계 다음의 두 번째 단계이다. 재료 표면에 더 가까운 유체가 끓기 시작하고 증기 단계가 붕괴되기 시작하면 시작됩니다. 이는 주어진 구성 요소를 냉각하는 가장 빠른 단계입니다. 가열된 표면에서 열이 전달되고 액체 냉각제로 흡수되기 때문에 상당한 열 추출 속도가 가능합니다. 이것은 냉각된 액체가 표면에서 그 자리를 차지하도록 합니다.

몇 가지 냉각제에는 유체의 최대 냉각 속도를 높이기 위한 첨가제가 포함되어 있습니다. 구성 요소의 표면 온도가 액체의 끓는점 아래로 떨어질 때마다 끓는 현상이 종료됩니다.

변형되기 쉬운 구성 요소의 경우 고온 오일 및 염과 같은 매체가 좋은 결과를 제공합니다. 그렇지 않으면 원하는 적용 중에 재료가 부서지기 쉽고 빠르게 손상될 수 있습니다.

대류 단계

대류는 공정의 마지막 단계입니다. 재료가 냉각제의 끓는점보다 낮은 온도에 도달할 때 발생합니다. 대류 단계는 벌크 유체를 통한 열 전달을 포함하며 그 시작점은 전도입니다.

열 전달이 벌크 내의 모든 분자에 도달하는 데 오랜 시간이 걸리기 때문에 가장 느린 단계입니다. 대류를 통한 열 배출 제어에는 다음을 포함한 많은 변수가 포함됩니다.냉각제의 비열과 열전도율.

냉각제와 재료 사이의 온도 차이는 대류 과정에 영향을 미칠 수 있습니다. 일반적으로 대부분의 왜곡은 이 지점에서 발생합니다.

위의 세 가지 담금질 단계는 특정 위치에서 순서대로 발생합니다. 그럼에도 불구하고 부품의 형상과 교반에 따라 다른 영역에서 다양한 시간에 다양한 단계가 시작됩니다.

담금질 공정의 3단계

담금질 매체

Quenching은 어떤 매체를 통해서도 발생하며 다음은 4가지 매체의 목록이다. 각각의 특성, 접촉 요소, 시간, 열 전달 법칙 및 관계에 따라 장단점이 있습니다.

1. 공기: 정상적인 주변 온도를 가열된 재료 냉각
2. 염수: 소금과 물의 용액은 담금질 시 가장 빠른 냉각 매체입니다.
3. 기름: 안정적이고 빠른 공기에 대한 급냉 대안.
4. 물: 급냉 액체에서 공기나 오일보다 빠릅니다.

문헌에 위의 매질에 대한 방대한 정보가 있지만 살펴보겠습니다. 두 가지 주요 요소는 오일과 물입니다.

물 담금질

물은 오일과 공기보다 더 빨리 재료를 식히는 성질이 있습니다. 따라서 물을 통한 담금질은 빠르게 진행되는 과정입니다.

• 염수 담금질 절차에는냉각 시 반응이 다른 어떤 것보다 훨씬 더 가혹하므로 물을 붓는 것이 가장 효과적인 방법입니다.
• 이 공정 전에 물은 실온 또는 원하는 온도에 있어야 합니다. 그 후 가열된 물질을 냉각수에 넣으면 단계에 따라 상이 변한다.
• 물 담금질에서 결과가 더 빨리 나온다. 또 다른 장점은 빠른 냉각 방식이라는 것입니다. 따라서 비용과 시간 측면에서 가장 저렴합니다. 그러나 물론 빠른 결과에도 상당한 단점이 있습니다.
• 뻣뻣하고 부서지기 쉬우며 쉽게 파손될 수 있는 최종 제품의 단점은 이러한 빠른 또는 즉각적인 속도와 함께 나타납니다. 담금질된 재료는 음질 또는 품질이 좋지 않은 것으로 표시될 수 있습니다.
• 물 담금질은 강철 경화의 경우 실행 가능한 옵션입니다. 그 이유는 강철이 물을 통해 얻을 수 있는 독특한 냉각 방식을 가지고 있기 때문입니다. 탄화강은 재결정 온도 이상으로 가열됩니다. 수냉은 강을 즉시 냉각하여 이 단계에서 강이 녹지 않도록 합니다. 따라서 물 담금질은 다른 매체보다 강철에 더 적합합니다.

오일 담금질

금속 담금질 분야에서 가장 널리 사용되는 담금질 기술 중 하나는 오일 담금질입니다. 금속 합금을 경화시키는 최적의 방법은

오일 담금질을 사용하면 몇 가지 장점이 있지만 주요한 것은 다른 담금질 매체보다 더 천천히 예열되고 냉각된다는 것입니다. 가열된 재료의 안정성과 경화 시간이 더 길어집니다.

또한 이렇게 하면 담금질된 재료가 과도하게 부서지지 않고 완벽하게 잘 유지됩니다. 따라서 담금질한 금속의 몸체가 뒤틀리거나 갈라질 가능성을 낮추기 때문에 물, 공기, 염수법보다 바람직하다.

담금질은 급속 냉각 공정

물 담금질과 기름 담금질의 차이점

물과 기름은 서로 다른 매체입니다. 둘 다 일부 측면에서 구별 가능하며 담금질에서 다르게 작동합니다. 아래 표는 두 미디어 간의 차이점에 대한 개요를 요약한 것입니다.

물 담금질 대 기름 담금질

결론

• 담금질이라고 하는 빠른 냉각 절차는 재료를 경화시킵니다. 강철의 등급, 용도 및 합금 성분 조성은 모두 담금질 속도에 영향을 미칩니다. 물질이 냉각되는 속도도 담금질의 특성에 따라 달라집니다. 이 기사에서는 오일 및 물 매체를 강조했습니다. 둘 다에 따라 고유합니다.다른 응용. 수성 가성 소광제는 더 빠르지만 작동하는 힘으로 인해 일부 재료가 파손되거나 왜곡될 가능성이 있습니다.