공구강의 자동 열처리
공구강의 생산 열처리는 한 번에 하나의 공구가 아닌 자동 염욕 라인에서 수행됩니다. 라인은 부품을 예열, 고온 가열 및 담금질을 통해 고정된 사이클로 운반하며, 사이클 시간은 작업자가 아닌 공작물에 의해 설정됩니다. 이 페이지는 각 단계의 순서와 작동 온도, 그리고 트위스트 드릴 및 기타 공구의 공개된 사이클 시간을 제공합니다.
자동 공구강 라인의 구성 방식
생산 공구강 라인에 대한 공개된 설명에 따르면 부품은 집게형 고정구에 매달려 캐리어 바의 체인 컨베이어에 의해 공정을 통해 운반됩니다. 회전 이송 암은 예열과 고온 가열 유닛 사이, 그리고 고온 가열과 담금질 유닛 사이에 위치합니다. 이송 암의 배치는 주로 생산 속도에 의해 결정되지만, 고온 가열과 담금질 사이에는 항상 암이 필요합니다. 사이클의 야금학적 부분이 신속한 이송에 달려 있기 때문입니다.
라인은 또한 공구를 제자리에서 공랭할 수 있도록 노 위에 빈 공간을 가지고 있습니다. 이들은 1분 미만에서 10분까지의 사이클에 대응하도록 설비되어 있습니다. 물량이 이를 정당화하는 경우, 중성 염욕 담금질 후에 등온 질산염 담금질을 위한 스테이션이 추가됩니다. 이 추가 단계는 공구의 온도를 빠르게 낮추고, 고온 가열 온도에서의 시간의 24배에서 6배로 공랭 시간을 단축합니다.
공정 단계 및 작동 온도
단계는 첫 번째 예열부터 린스까지 고정된 순서로 진행됩니다. 각 단계는 고유한 작업 온도 범위를 가지며, 범위는 처리되는 강종과 단면에 따라 넓어지거나 좁아집니다. 시간 열은 분이 아닌 고온 가열 온도에서의 시간의 배수로 표기됩니다. 그 기준 시간은 공작물에 따라 달라지며 아래 두 번째 표에 의해 설정되기 때문입니다.
| 공정 단계 | 작동 온도, °C | 작동 온도, °F | 노 내 총 시간 |
|---|---|---|---|
| 첫 번째 예열 | 650-870 | 1200-1600 | X |
| 두 번째 예열 | 760-1040 | 1400-1900 | X |
| 고온 가열 | 1010-1290 | 1850-2350 | X |
| 등온 담금질 | 540-705 | 1000-1300 | X |
| 공기 냉각 | 상온 | 상온 | 6X, 12X 또는 24X |
| 세척, 온수 | 80-95 | 180-200 | 6X |
| 린스, 온수 | 80-95 | 180-200 | X |
자동 공구강 열처리 라인의 상대 공정 시간 및 온도. 시간 열은 고온 가열 온도에서의 시간의 배수로 표현되며, 이는 부품에 의해 설정되고 아래 표에 나열되므로, X는 해당 시간의 1배입니다. 출처: ASM Handbook, Volume 4, Heat Treating의 Automatic Heat Treating of Tool Steels, Table 2.
트위스트 드릴 및 기타 공구의 사이클 시간
트위스트 드릴의 공개된 시간은 초 단위로 제공되며 직경별로 구분되어, 작업장에서 직경으로부터 고온 가열 시간을 바로 읽을 수 있습니다. 컵과 엔드밀은 고정된 시간으로 단일 공작물로 처리됩니다. 이는 고온 가열 온도에서의 시간이며, 위의 단계 표에서 X입니다.
| 공작물 | 고온 가열 시간 |
|---|---|
| 2.54-4.78 mm (0.100-0.188 in.) 트위스트 드릴 | 1분 30초 |
| 4.80-8.08 mm (0.189-0.318 in.) 트위스트 드릴 | 1분 40초 |
| 8.10-12.90 mm (0.319-0.508 in.) 트위스트 드릴 | 1분 50초 |
| 12.93-18.24 mm (0.509-0.718 in.) 트위스트 드릴 | 2분 0초 |
| 18.26-23.32 mm (0.719-0.918 in.) 트위스트 드릴 | 2분 20초 |
| 23.34-38.10 mm (0.919-1.500 in.) 트위스트 드릴 | 2분 40초 |
| 102 mm (4 in.) 직경 컵 | 6분 |
| 64 mm (2½ in.) 직경 엔드밀 | 7분 |
| 76 mm (3 in.) 직경 엔드밀 | 10분 |
고온 가열 단계에서 트위스트 드릴 및 기타 공구의 사이클 시간. 직경은 출처에서 사용된 구분이며, 시간은 온도에서의 예정된 시간입니다. 출처: ASM Handbook, Volume 4, Heat Treating의 Automatic Heat Treating of Tool Steels, Table 3.
가장 작은 직경의 경우 동일 출처에서 장입량도 기록합니다. 2.54 mm (0.100 in.) 드릴은 집게당 160개, 욕조 내 480개로 작동하며, 이는 단일 장입에서 1.2 kg (2.6 lb)의 작업량입니다.
질산염 담금질을 고온 가열 노에서 멀리 유지하는 이유
질산염 담금질과 고온 가열 노는 출처에 명확히 명시된 이유로 별도의 유닛입니다. 질산염 염이 600 ppm만 고온 가열 노에 유입되어도 처리 중인 공구에 극심한 표면 손상이 발생할 수 있습니다. 이송 배치와 별도 스테이션은 두 욕조를 분리하기 위해 존재합니다.
염욕은 또한 주기적인 정정이 필요합니다. 중성 오스테나이트화 염은 사용 중에 가용성 산화물과 용해된 금속을 흡수하기 때문입니다. 욕조가 강에 대해 산화성 및 탈탄성을 띠게 되면 정정해야 하며, 작동 온도가 높을수록 더 자주 필요합니다. 1080 °C (1975 °F) 이상에서 작동하는 욕조는 적어도 하루에 한 번 정정이 필요합니다. 경화된 시편에 대한 파일 테스트 또는 0.5% 이상의 BaO를 나타내는 분석이 고온 가열 욕조가 변질되었는지 확인하는 일반적인 검사입니다.
이 라인에서 처리되는 강종
표의 고온 가열 범위인 1010~1290 °C (1850~2350 °F)는 고속도강 범위이며, 트위스트 드릴, 엔드밀, 탭, 호브 및 리머가 이 라인을 채우는 공구입니다. 두 번째 표의 드릴과 엔드밀은 일반적으로 다음으로 만들어집니다 M2 고속도강, 대부분의 절삭 공구에 사용되는 범용 몰리브덴 강종입니다.
어닐링부터 오스테나이트화, 담금질 및 다중 템퍼링까지 이 강종의 전체 사이클은 다음과 같습니다 고속도강 열처리 상세 페이지에서, 여기에 나열된 고온 가열 시간에 해당하는 온도와 템퍼링 반응을 제공합니다.
이 값들을 사용하기 전에
이 페이지는 공개된 실무에 대한 참조 요약이며 Aobo Steel의 사양이 아닙니다. 단계와 시간은 명시된 공구에 대한 공개된 수치이며, 다른 라인, 고정구 장입 또는 단면 크기는 이를 변경할 수 있습니다. 최종 사이클 매개변수는 열처리 업체가 설정합니다.
출처: ASM Handbook, Volume 4, Heat Treating, ASM International, 1991.