학문
금속의 열처리 온도는 어떻게 결정하나요?
금속 부품은 열처리할 때 가열 온도와 유지 시간, 냉각 방법에 따라 최종적인 성질들이 달라질 수 있습니다. 사용하려는 금속과 원하는 기계적 특성에 맞춰 열처리 조건들은 어떻게 결정되나요?
4개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.
금속의 열처리온도는 어떤 용도로 사용하느냐에 따라 온도가 다르게 결정 됩니다.
기본적으로 내부까지 열처리를 하여 조직을 변화시키고 강도를 변화 시키고자 한다면 탄소함량을 기준으로 결정 됩니다. 금속(철강)은 기본적으로 Fe-C 상태도라는 것이 있고 이를 기본으로 하여 온도를 결정합니다.
탄소함량에 따라 조직이 변하는 변태 온도가 있습니다. 이 변태온도에 따라 온도가 결정 됩니다.
시간은 제품이 충분히 변태온도까지 올라가는데 필요한 시간을 파악하여 결정하고 변태가 제품 전체에 일어나는 시간을 계산하여 결정합니다. 이는 제품의 크기 두께 등으로 유지시간을 결정 합니다.
기계적성질은 냉각속도에 따라 다르게 나타납니다. 냉각속도가 느리고 높으면 경도가 약해지고 냉각속도가 빠르고 낮으면 경도가 올로갑니다.
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
열처리 온도는 금속 내부 조직이 바뀌는 변태 온도가 기준이에요. 철강이라면 723도 이상으로 가열해야 조직이 바뀌는데, 강종마다 정리된 상태도를 보고 탄소 함량에 맞는 온도를 찾아요. 유지 시간은 부품이 두꺼울수록 속까지 데워지도록 길게 잡구요.
냉각은 목표에 따라 달라요. 급랭하면 단단해지지만 잘 깨지고, 서서히 식히면 부드러워져요. 그래서 칼날처럼 단단해야 하면 급랭 후 뜨임으로 인성을 보완하죠.
변태온도, 두께, 목표 성질 세가지가 조건을 정하는 축이랍니다 :)
안녕하세요. 박재화 박사입니다.
금속의 열처리 온도는 단순히 높게 가열하는 것이 중요한 것이 아니고 금속의 종류와 원하는 성질을 기준으로 정하게 됩니다. 같은 강철이라도 탄소 합금 원소의 양에 따라 조직이 변하는 온도가 다르기 때문에 그 특성에 맞는 가열 온도를 선택하게 됩니다.
여기에 목적에 따라서 공정들을 추가하기도 합니다. 그리고 유지 시간은 부품의 두께와 크기를 고려해서 내부까지 충분히 같은 온도와 조직이 되도록 결정하는데, 냉각도 물이나 기름, 공기처럼 어떤 방법을 선택하느냐에 따라 경도와 강도뿐 아니라 변형이나 균열 가능성 까지도 달라질 수 있습니다.
열처리는 특정 온도 하나를 외우는 작업보다는 재료와 원하는 성능에 맞게 가열과 시간, 냉각을 최적화하는 과정으로 보는 것이 좋습니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
금속의 열처리 온도는 재료의 종류와 화학 조성 원하는 강도 경도 인성 등을 기준으로 결정합니다 먼저 해당 금속의 변태점이나 용액 석출 온도 등을 확인한 뒤 필요한 조직이 형성되도록 적절한 가열 온도를 정합니다 이후 부품의 크기와 형상에 따라 충분히 온도가 균일해질 때까지 유지하고 물 고기 냉각 등 냉각 속도를 조절해 최종 조직과 기계적 성질을 맞춥니다