이봐! 구덩이 담금질 용광로의 공급 업체로서, 나는이 나쁜 소년들이 어떻게 재료를 변형시킬 수 있는지 직접 보았습니다. 오늘, 나는 구덩이 담금질 용광로에서 가공 된 후 재료의 마이크로 구조에 어떤 일이 일어나는지에 대해 다이빙 할 것입니다.
먼저, 구덩이 담금질 용광로가 무엇인지에 대해 조금 이야기합시다. 에이구덩이 담금질 용광로열 - 처리 과정에 사용되는 특수 장비입니다. 재료를 특정 온도로 가열 한 다음 빠르게 식히기 위해 설계되었습니다. 이 프로세스는 재료의 특성을 크게 변경할 수 있으며, 그 중 상당수는 마이크로 구조의 변화와 관련이 있습니다.
마이크로 구조의 기본
우리가 변화에 들어가기 전에, 마이크로 구조의 의미를 빨리 살펴 보겠습니다. 물질의 마이크로 구조는 현미경 수준에서 원자와 입자의 배열을 지칭한다. 여기에는 곡물의 크기, 모양 및 방향, 불순물 또는 단계의 존재와 같은 것들이 포함됩니다. 다른 마이크로 구조는 경도, 강도, 연성 및 인성과 같은 물질적 인 다른 특성을 줄 수 있습니다.
구덩이 담금질 용광로의 가열
물질이 구덩이 담금질 용광로에 배치되면 첫 번째 단계는 가열입니다. 용광로는 재료의 유형 및 원하는 결과에 따라 재료의 온도를 특정 지점으로 점차적으로 올립니다. 온도가 증가함에 따라, 재료의 원자는 더욱 격렬하게 진동하기 시작합니다. 이러한 증가 된 움직임은 원자가 스스로 재배치 할 수있게하고, 재료의 곡물이 자라기 시작합니다.
예를 들어, 금속에서 가열 공정으로 인해 곡물이 커질 수 있습니다. 원자가 더 큰 곡물을 형성하기 위해 함께 움직이고 결합 할 에너지가 더 많기 때문입니다. 곡물의 크기는 재료의 특성에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 일반적으로 큰 곡물은 재료를 더 연성이지만 덜 단단하게 만들 수 있지만 작은 곡물은 경도를 증가 시키지만 연성을 줄일 수 있습니다.
담금질 과정
재료가 원하는 온도에 도달하면 이제 담금질 부분을위한 시간입니다. 담금질은 일반적으로 오일, 물 또는 중합체 용액과 같은 담금질 매체에 담그면 재료를 빠르게 냉각시키는 것을 포함합니다. 이 빠른 냉각 속도는 재료의 마이크로 구조를 변경하는 데 중요합니다.
재료가 켄칭되면, 재료의 원자는 더 안정적인 구조로 스스로를 재 배열 할 시간이 충분하지 않습니다. 결과적으로 새롭고 종종 준 안정적인 단계가 형성 될 수 있습니다. 금속에서, 담금질 동안 형성 할 수있는 가장 일반적인 단계 중 하나는 마르텐 사이트입니다. 마르텐 사이트는 오스테 나이트 (높은 온도의 강철)가 빠르게 냉각 될 때 형성되는 매우 단단하고 부서지기 쉬운 상입니다.
마르텐 사이트의 형성은 물질의 경도를 상당히 증가시킬 수 있습니다. 예를 들어, 강철의 경우, 경도는 담금질 후 비교적 부드러운 상태에서 매우 단단한 상태로 증가 할 수 있습니다. 그러나이 증가 된 경도는 종종 연성 감소 비용으로 발생합니다. 따라서 재료가 변형없이 많은 힘을 견딜 수 있지만 스트레스 하에서 금이 가거나 부러 질 가능성이 더 높습니다.
포스트 - 켄칭 변경
담금질 공정 후에, 재료는 여전히 마이크로 구조에 약간의 변화를 겪을 수 있습니다. 한 가지 일반적인 게시물 - 담금질 치료는 템퍼링입니다. 템퍼링은 담금질 된 재료를 더 낮은 온도로 가열하고 일정 시간 동안 유지하는 것이 포함됩니다. 이 프로세스는 담금질 중에 생성 된 내부 응력을 완화하는 데 도움이되며 마이크로 구조를 추가로 수정할 수도 있습니다.
템퍼링하는 동안, 재료의 마르텐 사이트는 템퍼링 된 마르텐 사이트와 같은 다른 단계로 변형되기 시작할 수 있습니다. 강화 된 마르텐 사이트는 마르텐 사이트에 비해 더 안정적이고 연성 상이며 여전히 비교적 높은 수준의 경도를 유지하고 있습니다. 경도와 연성의 이러한 조합은 많은 응용 분야에 재료를 더 적합하게 만들 수 있습니다.
다른 용광로와 비교
구덩이 담금질 용광로의 마이크로 구조 변화를 다른 유형의 용광로와 비교하는 것도 흥미 롭습니다. 예를 들어, a메쉬 벨트 담금질 용광로또 다른 유형의 담금질 용광로입니다. 메쉬 벨트 담금질 용광로에서, 재료는 메쉬 벨트의 용광로를 통해 운반된다. 가열 및 담금질 공정은 비슷하지만 재료를 처리하고 냉각 속도가 다를 수 있습니다.
메쉬 벨트 담금질 용광로에서, 재료는 벨트의 연속 이동으로 인해 더 균일 한 가열 및 냉각을 가질 수있다. 이로 인해 재료 전체에 걸쳐보다 일관된 마이크로 구조가 발생할 수 있습니다. 반면에, 구덩이 담금질 용광로는 더 크거나 불규칙적으로 모양의 재료에 더 적합 할 수 있지만 냉각 속도는 구덩이의 재료 위치에 따라 약간 달라질 수 있습니다.
다른 유형의 용광로는입니다알루미늄 합금 용액 처리 용광로. 이 용광로는 특히 알루미늄 합금 용으로 설계되었습니다. 용액 처리 및 담금질 동안 알루미늄 합금의 마이크로 구조 변화는 강철의 것과 다릅니다. 알루미늄 합금에서, 목표는 종종 가열 중에 알루미늄 매트릭스의 합금 요소를 녹인 다음 담금질 동안 제자리에 고정시키는 것입니다. 이것은 알루미늄 합금의 강도와 부식성을 향상시킬 수 있습니다.
실제 응용 프로그램
구덩이 담금질 용광로의 마이크로 구조 변화를 이해하는 것은 많은 산업에서 중요합니다. 예를 들어 자동차 산업에서 기어 및 샤프트와 같은 부품은 종종 열이 열립니다. 구덩이 담금질 용광로로 처리되어 경도와 내마모성을 높입니다. 항공 우주 산업에서 항공기 구성 요소에 사용되는 재료는 강도, 인성 및 경량의 정확한 조합을 가져야하며, 이는 구덩이 담금질 용광로에서 적절한 열 - 처리를 통해 달성 할 수 있습니다.
결론
그래서, 당신은 그것을 가지고 있습니다! 피트 담금질 용광로에서 가공 한 후 재료의 마이크로 구조 변화는 매우 복잡하지만 매우 중요합니다. 곡물 성장을 유발하는 초기 가열에서 마르텐 사이트와 같은 새로운 단계를 형성하는 빠른 켄칭 및 마이크로 구조를 더욱 변형시킬 수있는 포스트 담금질 처리에 이르기까지 모든 단계는 재료의 최종 특성을 결정하는 데 중요한 역할을합니다.
구덩이 담금질 용광로 시장에 있거나 재료의 마이크로 구조에 어떤 영향을 줄 수 있는지에 대한 질문이 있다면 주저하지 마십시오. 우리는 당신이 당신의 열 - 치료 요구에 대한 최상의 결과를 얻도록 돕기 위해 왔습니다. 대화를 시작하고 어떻게 우리가 당신의 목표를 달성하기 위해 함께 일할 수 있는지 살펴 보겠습니다.
참조
- Callister, WD, & Rethwisch, DG (2010). 재료 과학 및 공학 : 소개. 와일리.
- ASM 핸드북위원회. (1991). ASM 핸드북 볼륨 4 : 열처리. ASM 국제.
