[재료공학실험] 구상화열처리
![[재료공학실험] 구상화열처리-1](http://images.happyhaksul.com/thumb/224/223437-0001.gif)
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![[재료공학실험] 구상화열처리-3](http://images.happyhaksul.com/thumb/224/223437-0003.gif)
분야
hwp2목적
3이론
4실험방법
5결과그림
이 구상화처리는 보통 제강회사에서 실시하는 것이 일반적이다. 이 처리는 특히 공구강에서는 매우 중요한 처리로서, 퀜칭의 전처리로서 탄화물을 필히 구상화시킬 필요가 있다.
시멘타이트가 구상화되면 단단한 시멘타이트에 의하여 차단된 연한 페라이트 조직이 상호 연속적으로 연결되고, 특히 가열시간이 길어짐에 따라 구상 시멘타이트는 서로 응집하여 입자수가 적어지므로 페라이트의 연속성은 더욱 좋아진다. 따라서 경도는 저하되고 소성가공이나 절삭가공이 용이해진다. 즉, 구상화 풀림에 의해 과공석강은 절삭성이 향상되고, 아공석강에서는 냉간단조성 등의 소성가공성이 좋아지게 되는 것이다. 그림 4.8은 열처리조 직에 따른 피삭성의 차이를 나타낸 것이다.
① Ac1점 직상으로 가열한 후 Ar1점 이하까지 극히 서서히 냉각하든지 또는 Ar1점 이상의 어느 일정온도에서 유지한 후 냉각하는 방법.
탄소공구강은 처리가 간단하고 구상화속도도 비교적 빠르므로 이 방법으로 구상화시킨다. 그림 4.8은 탄소공구강의 구상화풀림곡선을 나타낸 것이다. 이 두방법중 일반적으로 사용되는 것은 서냉법(徐冷法)이고, 이 방법의 변화된 형태로서 항온유지법(恒溫維持法)이 이용되고 있다. 서냉법에서의 냉각속도는 보통 30℃/h 이하로 되어 있지만 각각 강종에 따라서 어느 임계냉각속도가 있어서 이 속도보다 빠르게 냉각하면 층상조직이 나타나게 된다.
주로 퀜칭 또는 냉간가공된 강에 적용된다. 아공석강에서도 냉간가공을 30% 이상 행한 경우는 이 방법으로 구상화시킨다. 이 방법으로는 조대한 망상 시멘타이트는 구상화되지 않는다.
③ Ac1점 상하 20∼30℃ 사이에서 반복적으로 가열 및 냉각하는 방법.
아공석강에 가장 적합한 방법으로서, 가장 빨리 구상화시킬 수 있다. 탄화물을 A1점 이상의 온도에서 고용시키면 탄화물의 부분적인 고용이 진행되고, 이에 따라 층상탄화물이 분단된다. 그리고 고용된 부분은 냉각시 재차 잔류탄화물의 표면에 석출하여 더욱 구상화가 촉진된다. 아공석강에서는 가열온도가 높아지면탄화물의 석출핵이 소실되어 구상화가 어려워진다. 냉각속도는 느린 편이 좋은데, 저탄소강에서는 1℃/min가 바람직하지만 탄소량이 많아지면 비교적 빠른 냉각으로도 구상화된다. 반복횟수는 아공석강 및 공석강에서는 3회, 과공석강에서는 2회 정도면 균일한 탄화물조직으로 된다.
④ Acm선 이상으로 가열하여 시멘타이트를 완전히 고용시킨 후 급랭하여 망상시멘타이트의 석출을 억제시키고 재차 가열하여 ② 또는 ③의 방법으로 구상화하는 방법.
망상 탄화물이 존재하는 과공석강의 구상화방법이다. 미세하고 균일한 구상화조직을 얻는데에는 효과적이지만 구상화속도가 느리다. 급랭으로는 주로 공랭을 이용하지만 마르텐사이트 조직이 가장 구상화되기 쉬우므로 유냉하는 경우도 있다.
