공구강의 담금질 및 뜨임 시 체적 변화

수치가 측정하는 것

강재는 담금질할 때 항상 체적이 증가합니다. 그 증가량은 부시나 펀치에서는 무시할 수 있을 만큼 작지만, 담금질 전에 치수대로 마감한 게이지나 긴 다이 섹션은 폐기할 만큼 큽니다. 그 이유는 마르텐사이트가 그것이 대체하는 어닐링 조직보다 더 많은 공간을 차지하기 때문이며, 따라서 담금질이 급할수록 그리고 단면의 더 많은 부분이 변태할수록 부품은 더 많이 성장합니다.

아래 표는 실제로 그것이 어느 정도까지 진행되는지 확인한 것입니다. 네 가지 두께의 강봉 시리즈를 동일한 조건에서 담금질한 다음 연속적인 색깔을 거치며 뜨임하고, 그 체적을 어닐링 상태의 동일 봉의 체적과 비교하여 측정했습니다. 블록이나 다이 인서트에서는 체적이 중요한 수치인데, 체적 변화는 모든 치수의 동시 변화로 나타나기 때문입니다.

담금질 및 뜨임한 봉의 체적

상대 체적, 담금질하지 않은 봉을 1로 함

출처: The Heat Treatment of Tool Steel (Harry Brearley) 인쇄 39페이지의 Fromme 상대 체적 표이며, 참조한 사본의 PDF 57페이지입니다. 모든 수치는 OCR 텍스트 레이어가 아니라 500 dpi 페이지 이미지에서 판독했습니다.

담금질하지 않은 봉의 체적을 1로 하므로, 1.00772는 0.772퍼센트 증가를 의미합니다. 봉은 동일한 조건에서 담금질한 다음 뜨임했습니다. 1.00000 미만의 값은 어닐링 봉 대비 순수 수축입니다. 봉은 명시된 직경의 환봉이며, 출처에 길이가 없으므로 수치는 부품 전체의 체적에 대한 것입니다.

표가 보여주는 것

담금질은 부품을 성장시키며, 얇은 봉이 가장 많이 성장합니다. 7 mm 봉은 완전 경화 담금질 후 투입 시보다 0.772퍼센트 더 큽니다. 2.65 mm 봉은 1.285퍼센트 더 크며, 직경이 3분의 1인 단면에서 대략 3분의 2 더 많은 변형입니다. 수치는 부품 전체 체적이므로, 3인치 두께의 블록은 같은 강재의 가느다란 인서트보다 덜 변형되며, 이는 현장에서 보통 허용하는 것과 반대입니다.

뜨임은 성장의 일부를 되돌려줍니다. 7 mm 봉에서 노랑 뜨임은 수치를 1.00347로, 파랑 뜨임은 1.00217로, 회색 뜨임은 0.99957로 낮추며, 이는 시작한 어닐링 봉보다 더 작습니다. 같은 순서가 다른 세 직경에서도 나타납니다. 회복은 완전하지도 균일하지도 않으며, 얇은 봉은 두꺼운 봉보다 원래 체적에 더 못 미치므로, 같은 뜨임 후 얇은 단면이 두꺼운 단면보다 더 크게 남습니다.

현장에서는 해석이 간단합니다. 치수를 유지해야 하는 모든 부품에 담금질용 여유를 남기고, 가느다란 단면에서는 두꺼운 단면보다 여유가 더 클 것으로 예상하십시오. 뜨임을 높게 하면 부품이 완성 치수보다 크게 나오는 대신 작게 나올 수 있으며, 그 방향의 오차는 연삭으로 제거할 수 없습니다. 도면이 허용한다면 먼저 담금질하고 나중에 마감하십시오. 허용하지 않는다면 표의 수치가 작업할 여유값입니다.

이것이 가장 중요한 경우

이것에 가장 자주 걸리는 강종은 급속 담금질로 완전 경도까지 올리는 강종입니다. O1 공구강 는 수냉 또는 유냉 담금질되며 공기 경화 강종보다 더 많이 변형되고, D2 는 함유 탄화물 때문에 더 높은 온도에서 담금질됩니다. A2 와 기타 공기 경화 강종은 치수 변형이 지배적인 문제일 때 일반적인 해답인데, 정지 공기 중에서 담금질되어 단면이 균일하게 냉각되기 때문입니다.

관련 참조 데이터

표준 강종에서 측정한 성장 및 수축은 저희 열처리 시 공구강 치수 변화 페이지에 있습니다. 담금질 순서 자체는 공구강 열처리 가이드를 참조하시고, 급속 담금질 후 발생하는 경화 문제는 공구강의 담금질 균열.

The Heat Treatment of Tool Steel (Harry Brearley)의 인쇄 39페이지 Fromme 상대 체적 표와 인쇄 38~39페이지의 임계 밀도 변화에 관한 주변 논의에서 편집했습니다. 수치는 공개된 표에서 재현한 것이며 Aobo Steel의 규격이 아니라 참고 요약입니다.