강철 주물의 화학적 열처리는 열 보존을 위해 특정 온도의 활성 매체에 주물을 배치하여 하나 이상의 화학 원소가 표면에 침투할 수 있도록 하는 것을 의미합니다. 화학적 열처리는 주물 표면의 화학적 조성, 금속 조직 및 기계적 특성을 변화시킬 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 화학적 열처리 공정에는 침탄, 질화, 탄질화, 붕소화 및 금속화가 포함됩니다. 주물에 화학적 열처리를 할 때에는 주물의 형상, 크기, 표면상태, 표면열처리 등을 종합적으로 고려해야 한다.
1. 침탄
침탄이란 주물을 침탄 매체에서 가열 및 절연한 후 탄소 원자를 표면에 침투시키는 것을 말합니다. 침탄의 주요 목적은 주물 표면의 탄소 함량을 높이는 동시에 주물에 특정 탄소 함량 구배를 형성하는 것입니다. 침탄강의 탄소 함량은 일반적으로 주조 코어의 인성과 강도가 충분하도록 0.1%-0.25%입니다.
침탄층의 표면 경도는 일반적으로 56HRC~63HRC입니다. 침탄층의 금속 조직은 미세한 침상 마르텐사이트 + 소량의 잔류 오스테나이트와 균일하게 분포된 입상 탄화물입니다. 네트워크 탄화물은 허용되지 않으며, 잔류 오스테나이트의 부피 분율은 일반적으로 15%-20%를 초과하지 않습니다.
침탄 후 주물의 핵심 경도는 일반적으로 30HRC-45HRC입니다. 핵심 금속 조직은 저탄소 마르텐사이트 또는 저베이나이트여야 합니다. 결정립계를 따라 거대하거나 침전된 페라이트를 갖는 것은 허용되지 않습니다.
실제 생산에는 고체 침탄, 액체 침탄, 기체 침탄의 세 가지 일반적인 침탄 방법이 있습니다.
2. 질화
질화란 주물의 표면에 질소 원자를 침투시키는 열처리 공정을 말합니다. 질화는 일반적으로 Ac1 온도 이하에서 수행되며 주물 표면의 경도, 내마모성, 피로강도, 내소부성 및 대기 내식성을 향상시키는 것이 주요 목적입니다. 주강의 질화는 일반적으로 480°C~580°C에서 수행됩니다. 질화 처리에는 저합금강, 스테인리스강, 열간 금형 공구강 등 알루미늄, 크롬, 티타늄, 몰리브덴, 텅스텐을 함유한 주물이 적합합니다.
주조품의 코어가 필요한 기계적 특성과 금속 조직을 갖도록 보장하고 질화 후 변형을 줄이기 위해 질화 전 전처리가 필요합니다. 구조용 강철의 경우 균일하고 미세한 템퍼링된 소르바이트 구조를 얻기 위해 질화 전에 담금질 및 템퍼링 처리가 필요합니다. 질화 처리 중에 쉽게 변형되는 주물의 경우 담금질 및 템퍼링 후에도 응력 완화 어닐링 처리가 필요합니다. 스테인리스강 및 내열강 주물은 일반적으로 구조와 강도를 향상시키기 위해 담금질 및 템퍼링을 수행할 수 있습니다. 오스테나이트계 스테인리스강의 경우 용체화 열처리를 사용할 수 있습니다.
게시 시간: 2021년 7월 21일