담금질(경화)은 강철(또는 기타 합금)을 고온에서 고속으로 가열한 후 냉각하여 표면 또는 전체적으로 경도를 크게 높이는 공정입니다. 진공 담금질의 경우, 최대 1,300°C의 온도에 도달할 수 있는 진공로에서 이 공정을 수행합니다. 담금질 방법은 처리 대상 재료에 따라 다르지만, 질소 가스 담금질이 가장 일반적입니다.
진공 가스 담금질:
진공 가스 담금질 공정에서는 산소가 없는 상태에서 불활성 가스(N₂) 분위기 하에서의 대류 가열 및/또는 저압 상태에서의 열복사를 통해 재료를 가열합니다. 강철은 질소 기류 하에서 경화되며, 냉각 속도는 과압을 조절하여 제어할 수 있습니다. 가공물의 형상에 따라 질소 주입 방향과 시간 또한 선택 가능합니다. 공정 중에는 가열 챔버 내 가공물에 설치할 수 있는 파일럿 열전대를 사용하여 시간 최적화 및 강철 온도 제어를 수행합니다. 진공로에서 열처리된 강철은 표면 탈탄 없이 단면 전체에 걸쳐 지정된 강도 및 경도 특성을 얻습니다. 오스테나이트 결정립은 미세하며 국제 표준을 충족합니다.
스프링강, 냉간가공강, 담금질 및 템퍼링강, 내마찰 베어링강, 열간가공강, 공구강 등 기술적으로 중요한 거의 모든 강철 합금과 다수의 고합금 스테인리스강 및 주철 합금은 이러한 방식으로 경화시킬 수 있습니다.
진공 오일 담금질
진공 오일 담금질은 가열된 재료를 진공 오일로 냉각하는 방법입니다. 진공 퍼징 후 진공 또는 불활성 가스 보호 하에서 재료를 이송하기 때문에 부품 표면은 오일에 완전히 잠길 때까지 항상 보호됩니다. 오일 담금질이든 가스 담금질이든 표면 보호 효과는 매우 유사합니다.
기존의 대기압 오일 담금질 방식과 비교했을 때 가장 큰 장점은 냉각 매개변수를 정밀하게 제어할 수 있다는 점입니다. 진공로를 사용하면 표준 담금질 매개변수인 온도와 교반을 변경할 수 있을 뿐만 아니라 담금질 탱크 위의 압력도 조절할 수 있습니다.
탱크 상부의 압력을 변경하면 오일 배스 내부의 압력 차이가 발생하여 대기압에서 정의된 오일 냉각 효율 곡선이 변하게 됩니다. 실제로 비등 영역은 냉각 속도가 가장 빠른 단계입니다. 오일 압력의 변화는 부하의 열로 인한 오일의 기화에 영향을 미칩니다.
압력 감소는 기화 현상을 활성화시켜 비등 단계를 시작하게 합니다. 이는 담금질액의 냉각 효율을 높이고 대기압 조건에 비해 경화 능력을 향상시킵니다. 그러나 대량의 증기 발생은 피복 현상을 유발하고 잠재적인 변형을 초래할 수 있습니다.
오일 내부 압력 증가로 증기 발생이 억제되고 증발이 지연됩니다. 이로 인해 외피가 부품에 잘 부착되어 보다 균일하게, 하지만 급격하지 않게 냉각됩니다. 따라서 진공 상태에서의 오일 담금질은 더욱 균일한 냉각을 가능하게 하고 변형을 최소화합니다.
진공 수냉
진공 오일 담금질과 같은 공정은 알루미늄, 티타늄 또는 기타 재료의 경화 열처리에 이상적인 솔루션이며, 이러한 재료는 충분히 빠른 속도로 냉각되어야 합니다.
게시 시간: 2022년 5월 7일