열처리 | 담금질 매체

공구강용 담금질 매체, 냉각 속도 및 담금질 거동

담금질은 하나가 아닌 두 개의 수치로 판단됩니다. 첫 번째는 매체가 펄라이트와 탄화물이 형성될 수 있는 범위에서 부품으로부터 열을 얼마나 빠르게 빼내는지이며, 두 번째는 마르텐사이트 시작점 이하에서 얼마나 빠르게 냉각을 유지하는지입니다. 여기서 추가 속도는 변형과 균열 위험으로 이어집니다. 아래 표는 일반적인 담금질 매체의 공개된 냉각 속도, 세 가지 농도에서 폴리머 담금질제에 대해 측정된 균열 민감도와 변형, 그리고 동일한 매체가 시험봉의 단면을 통해 생성하는 경도를 수집한 것입니다. 함께 읽으면 주어진 단면을 어떤 매체에서 담금질할 수 있는지 알 수 있습니다.

참고용. 아래 수치는 공개된 중국 핸드북 관행의 참고 요약이며, Aobo Steel의 사양이 아닙니다. 주문이나 생산 실행을 이에 근거하여 설정하기 전에 밀 인증서와 관리 도면에 대해 매체와 사이클을 확인하십시오.

담금질이 해야 하는 일

경화되는 단면 내부에서 강은 펄라이트와 탄화물 범위를 충분히 빠르게 통과하여 그러한 변태가 시작되지 않아야 하며, 스스로 파괴되지 않고 마르텐사이트 범위에 도달해야 합니다. 너무 느린 담금질은 두꺼운 단면에 연한 부분을 남깁니다. 강종이 필요로 하는 것보다 빠른 담금질은 아무 이유 없이 변형과 균열 위험을 추가합니다. 따라서 매체의 냉각 속도는 단일 수치가 아니라 두 개의 별도 온도 창에서 읽히며, 이 페이지의 모든 표는 그렇게 구성되어 있습니다. 상부 창인 650~500°C는 연한 부분의 승패가 결정되는 곳입니다. 하부 창인 300~200°C는 균열과 변형의 승패가 결정되는 곳입니다.

일반적인 담금질 매체의 냉각 속도

첫 번째 표의 속도는 20 mm 강구에서 측정되었으며 각 매체의 공개된 냉각 곡선에서 추정되었습니다. 첫 번째 열은 매체가 가장 빠르게 냉각되는 온도이고, 두 번째는 그 최대 속도이며, 마지막 두 개는 상부 및 하부 창 전체의 평균 속도입니다.

담금질 매체	최대 속도 지점, °C	최대 속도, °C/s	평균 650–500 °C, °C/s	평균 300–200 °C, °C/s
정지 수돗물, 20 °C	340	775	135	450
정지 수돗물, 40 °C	285	545	110	410
정지 수돗물, 60 °C	220	275	80	185
10% NaCl 용액, 20 °C	580	2000	1900	1000
15% NaOH 용액, 20 °C	560	2830	2750	775
5% Na₂CO₃ 용액, 20 °C	430	1640	1140	820
L-AN15 순유, 20 °C	430	230	60	65
L-AN15 순유, 80 °C	430	230	70	55
L-AN32 순유, 20 °C	500	120	100	50

출처, 표 8-9, 인쇄 페이지 464. 냉각 속도는 20 mm 강구에서 측정되었으며 각 매체의 냉각 곡선에서 추정되었습니다. L-AN 등급은 중국식 전손실 시스템 오일로, L-AN15는 ISO VG15에 가깝고 L-AN32는 ISO VG32에 가깝습니다. 백분율은 질량 분율입니다.

패턴은 공구 작업장에서 다루는 방식입니다. 물은 빠르며 욕조가 따뜻해질수록 느려지므로 뜨거운 물 욕조는 제어된 담금질의 대체물이 아닙니다. 10% 소금물 또는 가성 욕조는 상부 창에서 정지 물보다 약 세 배 빠르며, 이는 저경화능 탄소강의 연한 부분을 제거하는 요인이며, 둘 다 300°C 이하에서도 빠르게 유지되므로 얇은 단면을 균열시키는 이유입니다. 순유는 상부 창에서 물보다 한 자릿수 느리고 하부 창에서도 마찬가지로 느리므로, 오일이 펄라이트 범위를 느리게 통과해도 견딜 만큼 오스테나이트가 안정적인 강종에 적합한 이유입니다.

물과 오일에 대한 소금 및 가성 용액

포화 염화칼슘 용액은 소금물과 오일 사이에 위치하는 매체로 개발되었습니다. 그 균열 거동은 오일보다 물에 가깝지만, 상부 창에서의 속도는 탄소강에 충분할 만큼 높습니다. 두 번째 표는 동일한 두 창에서 측정된 다른 일반 매체와 비교합니다.

담금질 매체	평균 650–550 °C, °C/s	평균 300–200 °C, °C/s
포화 CaCl₂ 용액	1000	150
물, 18 °C	600	270
10% NaCl 용액, 20 °C	1100	300
15% NaOH 용액, 20 °C	1200	300
유채유, 50 °C	200	35
L-AN15 순유, 50 °C	150	30
변압기 오일, 50 °C	120	25

출처, 표 8-10, 인쇄 페이지 465. 각 범위의 평균 냉각 속도.

폴리머 담금질제, 균열 및 변형

폴리머 담금질제는 농도에 따라 냉각 속도가 결정되는 수용액이므로, 하나의 욕조가 폴리머 함량을 변경하여 소금물에서 오일까지의 범위를 커버할 수 있습니다. 아래 세 표는 중국 NQ-1 폴리머에 대한 하나의 시험 프로그램에서 나온 것으로, 질량 기준 5%, 15%, 25%에서 물과 순유를 기준 매체로 사용하여 실행되었습니다.

균열 민감도

균열 시험은 30 mm x 30 mm T8 탄소 공구강 시편을 사용하여 840°C에서 오스테나이트화하고 30분간 유지한 후 담금질 후 자기 입자 검사로 확인했습니다. 각 매체에 대해 세 개의 시편을 실행했습니다.

담금질 매체	시편	균열 발생
수냉	3	3
5% NQ-1 폴리머	3	1
15% NQ-1 폴리머	3	0
25% NQ-1 폴리머	3	0
L-AN15 순유	3	0

출처, 표 8-11, 인쇄 페이지 466. T8 탄소 공구강, 30 mm × 30 mm, 840°C에서 오스테나이트화하고 30분 유지, 자분탐상검사로 확인.

단면 경도

경화능 시험에는 보통 탄소강인 45강을 두 가지 봉재 크기로 사용했습니다. 경도는 축 방향으로 절단한 봉재의 표면, 반경 중간, 중심에서 측정했습니다.

시편	담금질 매체	표면, HRC	반경 중간, HRC	중심, HRC
45강, 20 mm × 60 mm	수냉	60	54	52
45강, 20 mm × 60 mm	5% NQ-1 폴리머	61	57	53
45강, 20 mm × 60 mm	15% NQ-1 폴리머	61	57	54
45강, 20 mm × 60 mm	25% NQ-1 폴리머	58	52	50
45강, 20 mm × 60 mm	L-AN15 순유	54	48	45
45강, 30 mm × 90 mm	수냉	56	33	31
45강, 30 mm × 90 mm	5% NQ-1 폴리머	59	40	34
45강, 30 mm × 90 mm	15% NQ-1 폴리머	58	38	33
45강, 30 mm × 90 mm	25% NQ-1 폴리머	54	33	30
45강, 30 mm × 90 mm	L-AN15 순유	50	25	23

출처, 표 8-12, 인쇄 페이지 466. 45강, 840°C에서 오스테나이트화하고 30분 유지, 단면 전체의 HRC 경도. 30 mm 봉재는 모든 매체에서 반경 중간과 중심에서 완전 경도에 미치지 못합니다.

변형 및 표면 경도

변형 시험에는 50 mm × 10 mm 45강 디스크를 사용했으며, 840°C에서 오스테나이트화하고 15분간 유지했으며, 측정된 디스크의 성장량이 표의 수치입니다.

담금질 매체	평균 변형, mm	표면 경도, HRC
수냉	+0.80	60
5% NQ-1 폴리머	+0.61	61
15% NQ-1 폴리머	+0.12	60
25% NQ-1 폴리머	+0.26	58
L-AN15 순유	+0.09	54

출처, 표 8-13, 인쇄 페이지 466. 45강 디스크, 50 mm × 10 mm, 840°C에서 오스테나이트화하고 15분 유지. 변형은 측정된 크기 변화의 평균이며, 양수는 성장을 의미합니다.

표를 함께 읽기

다섯 개의 표에서 세 가지가 두드러집니다. 물은 균열 시험에서 모든 시편에 균열을 일으키고 변형 디스크를 0.80 mm 성장시켰으며, 두 구간 모두에서 가장 빠른 매체이므로, 변형되는 강종에서는 최후의 수단 매체입니다. 15% 폴리머 배스는 시편 중 어느 것도 균열시키지 않았고, 물과 동일한 표면 및 중심 경도를 유지했으며, 디스크를 0.12 mm만 성장시켰는데, 이는 세트에서 가장 좁은 결과입니다. 25% 배스는 더 단단한 봉재에 대해 변형 면에서 가장 완만하고 표면에서 가장 무르며, 단면 경도가 가장 먼저 떨어지므로, 그 이점은 경도보다 형상에 있습니다. 순유는 가장 느리고 가장 무르며, 상부 구간 속도가 충분히 낮아 완전 합금 강종이 뒷받침되어야 하는 매체입니다.

경도와 변형 사이의 절충을 액체에서 전혀 할 수 없는 경우, 공기 경화 강종이 그 문제를 없애주며, 다음과 같은 강이 D2 는 배스가 아닌 정지 공기 또는 강제 공기 담금질에서 완전 경도에 도달합니다. 물이 여전히 필요한 경우, 출처의 주석은 빠른 오일이 얇거나 부분 연삭된 부품에서 종종 물을 대체할 수 있다는 것이며, 이는 W1 가 일반적으로 채택되는 경로이며 O1 가 애초에 오일용으로 만들어진 이유입니다.

데이터 관련 참고사항

매체 이름은 출처를 따릅니다. 오일 등급은 중국 L-AN 전손실 시스템 오일이며, L-AN15는 ISO VG15 점도 등급에, L-AN32는 ISO VG32에 가까우므로, 숫자는 브랜드가 아닌 점도 등급입니다. 폴리머 수치는 출처 시험 프로그램에 사용된 NQ-1 폴리머에 대한 것이며 농도는 질량 분율이므로, 다른 폴리머로 같은 비율로 혼합한 배스는 반드시 동일하게 거동하지 않습니다. 균열, 경화능 및 변형 시험은 다이 강이 아닌 보통 탄소강인 T8 및 45강에서 실행되었으므로, 그 판독값은 매체를 측정한 것이며 특정 공구강 단면에 대한 예측이 아닙니다.

중국 금형 및 공구강 열처리 핸드북, 표 8-9부터 8-13, 인쇄 페이지 464부터 466에서 편집. 표 8-9, 8-11, 8-12 및 8-13은 500 dpi의 페이지 이미지에서, 표 8-10은 페이지 이미지와 텍스트 레이어에서 판독했습니다. 표는 Aobo Steel 사양이 아닌 공개된 실무의 참조 요약이므로, 이를 근거로 주문하기 전에 밀 증명서와 대조하여 매체와 사이클을 확인하십시오.

공구강 담금질 매체, 인쇄 가능 PDF 이 페이지의 다섯 개 표 모두, 일반 매체의 냉각 속도 및 폴리머 균열, 단면 경도 및 변형 결과를 당사 연락처와 함께 하나의 PDF로 제공합니다.

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