공구강의 템퍼링 온도까지 가열 시간

시간은 공구가 온도에 도달한 후부터 시작됩니다

공개된 실무는 템퍼링 중에 온도 유지 시간을 계산하기 전에 공구 전체에 온도가 균일하게 분포될 수 있도록 충분한 시간을 허용해야 한다는 점을 명확히 합니다. 이 요구 사항은 낮은 템퍼링 온도와 큰 단면의 공구에서 가장 강하며, 이는 단면 중심이 표면보다 가장 크게 뒤처지는 두 가지 조건입니다.

충분한 시간이 허용되지 않으면 결과는 불균일한 템퍼링과 공구 손상 가능성입니다. 표면은 지정된 온도에 도달하여 완전히 템퍼링될 수 있지만 중심부는 여전히 그 아래에 있을 수 있으므로 표면에서 측정한 경도 판독값은 문제를 드러내지 않습니다. 공개된 지침은 또한 실제로 사용되는 두 가지 지름길을 배제합니다. 산화막 색상은 지침으로 사용되어서는 안 되는데, 템퍼 색상은 공구의 내부 온도가 아닌 표면 온도를 나타내기 때문이며, 경화된 공구의 연삭 균열은 불충분한 템퍼링으로 인해 발생할 수 있습니다.

순환 없는 열풍 오븐

첫 번째 표는 순환 없는 열풍 오븐을 다루며, 이는 출처에서 가장 느린 설비입니다. 두 표 모두 밀리미터당 분 단위로 제공되며, 인치당 분 단위의 등가값이 괄호 안에 표시됩니다.

어둡거나 스케일이 있는 표면을 가진 공구의 경우, 공구가 로 온도에 도달하는 데 필요한 대략적인 가열 시간. 출처: ASM Handbook, Volume 4, Heat Treating의 Introduction to Heat Treating of Tool Steels, Table 7.

순환 공기 오븐 또는 오일 배스

두 번째 표는 순환 공기 오븐과 오일 배스를 다루며, 출처에서는 이를 하나의 수치 세트로 제공합니다.

어둡거나 스케일이 있는 표면을 가진 공구의 경우, 공구가 로 온도에 도달하는 데 필요한 대략적인 가열 시간. 출처: ASM Handbook, Volume 4, Heat Treating의 Introduction to Heat Treating of Tool Steels, Table 7.

수치 사용 방법

수치는 부품의 직경 또는 두께에 적용되며, 로는 첫 번째 열의 온도로 유지됩니다. 수치에 부품의 지배 치수를 곱하십시오. 원형 봉 또는 원통의 경우 직경이고, 평판의 경우 두께입니다.

계산 예시는 그 범위를 보여줍니다. 50 mm 정사각형 블록을 205 °C로 가열하는 경우 정지 열풍 오븐에서 밀리미터당 1.8분으로 온도에 도달하는 데 약 90분이 필요하고, 순환 오븐 또는 오일 배스에서 밀리미터당 0.8분으로 약 40분이 필요합니다. 480 °C에서 동일한 블록은 정지 오븐에서 약 60분, 배스에서 약 40분이 필요합니다.

형상과 로가 바꾸는 것

세 가지 형상이 표로 작성됩니다. 정육면체 또는 구는 가장 빠르게 가열되고, 정사각형 또는 원통은 중간에 위치하며, 평균 평판은 세 가지 중 가장 느린데, 표면에서 중심까지의 거리가 가열을 지배하고 평판은 질량 대비 이러한 거리가 가장 크기 때문입니다. 정지 오븐에서 120 °C에서 세 수치는 밀리미터당 1.2, 2.2 및 3.2분입니다.

로는 고온보다 저온에서 더 중요합니다. 정지 열풍 오븐에서 수치는 템퍼링 온도가 상승함에 따라 평판의 경우 밀리미터당 3.2에서 1.6분으로 감소하는 반면, 순환 오븐과 오일 배스는 표의 모든 온도에서 동일한 수치를 유지합니다. 따라서 평판은 120 °C의 정지 오븐에서 약 2.7배, 480 °C에서 약 1.3배의 시간이 필요합니다.

광택 표면 및 전체 장입

두 표의 시간은 어둡거나 스케일이 있는 표면을 가진 공구에 대한 것입니다. 표면이 최종 연삭되었거나 그렇지 않으면 광택이 있는 경우, 정지 열풍 오븐에서 두 배의 시간을 허용해야 하며, 순환 오븐 또는 오일 배스에서는 추가 허용이 필요하지 않습니다.

불규칙한 형상 또는 많은 조각의 장입의 경우, 공개된 지침은 장입의 총 크기를 추정하고 단일 조각이 아닌 장입의 외부에서 중심까지의 거리에 동일한 허용을 적용하는 것입니다.

오일 배스는 일반적으로 205 °C (400 °F) 이상에서 사용되지 않습니다.

고속도강의 두 번 템퍼링

고속도강은 두 번 이상 템퍼링되며, 이 실무는 잔류 오스테나이트 때문에 존재합니다. 일관된 템퍼링 마르텐사이트 조직을 보장하고 담금질 상태에서 남은 잔류 오스테나이트 양의 변화로 인한 불확실성을 극복하기 위해 최소 두 번의 템퍼링이 지정됩니다. 이러한 변화는 화학 조성, 이전 열 이력, 경화 온도 및 담금질 조건의 차이에서 비롯됩니다.

이 실무와 함께 세 가지 추가 사항이 공개됩니다. 자유 기지 탄소 함량의 증가는 담금질 상태에서 잔류 오스테나이트 양을 증가시킵니다. 잔류 오스테나이트는 변태 속도에 특히 짧은 템퍼링 사이클에서 상당한 영향을 미치므로, 템퍼링 시간이 짧을 때 다중 템퍼링이 더 중요합니다. 코발트는 반대로 작용하며, M42 공구강 과 같은 강종에서 담금질 상태의 잔류 오스테나이트 양을 감소시키고 템퍼링 중 변태를 가속합니다.

실제적인 해석은 짧은 템퍼링이 공구가 로에서 나온 후 감수하는 위험이며, 이 위험은 코발트를 함유하지 않은 강종에서 더 높다는 것입니다. 강종별 템퍼링 윈도우는 다음 두 차트에 정리되어 있습니다: 공구강 템퍼링 차트, 그리고 공구강 유지 시간 차트가 가열이 아닌 온도 유지 시간을 포함합니다.

주문에 대한 의미

템퍼링은 제강소가 아닌 열처리업체에서 수행하므로, 공구강 구매 사양은 일반적으로 인도 조건과 해당 강종의 권장 경화 및 템퍼링 범위에서 끝납니다. 로 내 시간은 열처리업체의 결정이며, 구매자가 그 대화에 가져갈 유용한 정보는 가열할 단면이 얼마나 되는지입니다.

두꺼운 단면의 공구 또는 전체 장입으로 로딩된 작업에서 가열은 사이클 중 가장 단축될 가능성이 높은 부분입니다. 이것이 가장 먼저 나타나는 강종은 D2 공구강과 같은 대형 블록에 사용되는 냉간 가공 강종 및 H13 공구강과 같은 다이 블록에 사용되는 열간 가공 강종이며, 동일한 주의가 범위의 낮은 쪽에서 템퍼링되는 모든 공구에 적용됩니다.

출처: ASM Handbook, Volume 4, Heat Treating, ASM International, 1991.