다이강 담금질에서 발생하는 10가지 유형의 균열: 분석 및 해결 방법

담금질 중 금형강에 균열이 생기는 이유는 무엇이며 어떻게 예방할 수 있을까요? 이 글에서는 종방향 균열부터 응력 부식 균열까지 발생할 수 있는 다양한 유형의 균열을 살펴보고 각 유형의 원인에 대한 자세한 분석을 제공합니다. 제조 공정에서 금형강 부품의 무결성과 수명을 보장하기 위한 재료 선택 및 열처리 기술과 같은 필수 예방 조치에 대해 알아보세요.

목차

1. 세로 균열

금형의 세로 균열은 축 방향, 얇은 프로파일, 길쭉한 모양이 특징입니다. 이러한 결함은 일반적으로 담금질 공정, 특히 금형 전체가 급속 냉각되는 센터리스 담금질에서 발생합니다.

중심 없이 담금질하는 동안 금형의 코어는 다른 강상에 비해 비부피가 가장 큰 단단하지만 부서지기 쉬운 미세 구조인 마르텐사이트로 변합니다. 이러한 부피 팽창은 금형 내에서 상당한 접선 인장 응력을 발생시킵니다.

이러한 내부 응력의 크기는 금형강의 탄소 함량에 정비례합니다. 탄소강이 높을수록 마르텐사이트 변형을 더 많이 경험하여 체적 변화가 더 뚜렷해지고 결과적으로 접선 인장 응력이 더 커집니다.

이러한 내부 인장 응력이 강철의 최종 인장 강도를 초과하면 세로 균열이 생깁니다. 이러한 균열은 최대 응력 집중 경로를 따라 금형 축을 따라 전파됩니다.

다음 요인은 세로 균열 발생을 악화시킵니다:

(1) 강철에는 녹는점이 낮은 S, P, Bi, Pb, Sn, As 및 기타 유해한 불순물이 많이 포함되어 있습니다.

언제 강철 잉곳 를 압연하면 압연 방향을 따라 심각한 세로 분리 분포를 나타내며 응력 집중을 생성하고 세로 담금질 균열을 형성하기 쉽거나 원료 압연 후 급속 냉각으로 형성된 세로 균열이 처리되지 않고 제품에 유지되어 최종 담금질 균열이 팽창하여 세로 균열을 형성합니다;

(2) 금형 크기가 강철의 담금질 균열에 민감한 크기 범위 내에있을 때 세로 균열이 형성되기 쉽습니다 (탄소 공구강의 담금질 균열의 위험한 크기는 8-15mm, 중간 및 낮은 크기의 위험한 크기입니다. 합금강 25-40mm)이거나 선택한 담금질 냉각 매체가 강철의 임계 담금질 냉각 속도를 크게 초과합니다.

예방 조치:

(1) 원료의 입고 검사를 엄격하게 실시하고 기준을 초과하는 유해 불순물이있는 강철은 생산에 투입하지 않습니다;

(2) 진공 제련, 용광로 정제 또는 일렉트로슬래그 가능한 한 재용융 금형강을 선택해야 합니다;

(3) 열처리 프로세스 는 진공 가열, 보호 분위기 가열, 완전 탈산 염욕로 가열, 등급별 담금질 및 등온 담금질을 채택하여 개선되었습니다;

(4) 센터리스 담금질에서 중앙 담금질, 즉 불완전 담금질로 변경하고 강도와 인성이 높은 낮은 베이나이트 구조를 얻으면 인장 응력을 크게 줄이고 다이의 세로 균열 및 담금질 왜곡을 효과적으로 피할 수 있습니다.

2. 가로 균열

가로 균열은 금형의 세로 축에 수직인 방향이 특징입니다. 이러한 결함은 금형 제조에 심각한 문제를 야기하며 금형의 성능과 수명에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.

경화되지 않은 금형에서는 경화 영역과 경화되지 않은 영역 사이의 경계에서 상당한 인장 응력 집중이 발생합니다. 이 응력 구배는 두 영역의 재료 특성과 열팽창 계수가 서로 다르기 때문에 특히 두드러지게 나타납니다.

대형 금형은 특히 담금질과 같은 급속 냉각 공정 중에 횡균열이 발생하기 쉽습니다. 급격한 온도 변화는 상당한 내부 응력을 생성하는 열 구배를 유도합니다. 이러한 응력이 재료의 인장 강도를 초과하면 균열이 시작되고 전파됩니다.

횡방향 균열의 우선적 형성은 금형 내 응력 분포에 기인합니다. 일반적으로 축 방향 응력 성분이 접선 방향 응력을 초과하여 주 응력 방향에 수직으로 균열이 전파됩니다.

금속학적 요인도 가로 균열 형성에 중요한 역할을 합니다. 황(S), 인(P), 비스무트(Bi), 납(Pb), 주석(Sn), 비소(As)와 같은 저융점 불순물이 입자 경계를 따라 분리되면 재료의 응집력이 크게 약화될 수 있습니다. 이러한 분리된 영역은 성형 공정 중 재료 흐름으로 인해 단조 모듈에서 가로로 정렬되는 경우가 많습니다. 또한 기존의 횡방향 미세 균열 또는 재료 불연속성은 응력 집중 장치로 작용하여 열처리 중 균열 형성을 악화시킬 수 있습니다.

예방 조치:

(1) 모듈은 합리적으로 단조되어야 합니다. 원자재 직경에 대한 길이의 비율, 즉 단조 비율은 바람직하게는 2-3이어야 합니다.

단조에는 더블 크로스 타입의 가변 방향 단조를 채택해야 합니다.

다섯 번의 업셋과 다섯 번의 드로잉 후, 다중 불 단조를 수행하여 강철의 탄화물과 불순물이 강철 매트릭스에 미세하고 균일하게 분포되도록합니다.

단조 섬유 구조는 캐비티 주위에 무방향으로 분포되어 모듈의 횡방향 기계적 특성을 크게 개선하고 응력원을 줄이고 제거해야 합니다;

(2) 이상적인 냉각 속도와 냉각 매체를 선택합니다. Ms 포인트 가 강철의 임계 담금질 냉각 속도보다 큽니다.

과냉각으로 인해 발생하는 스트레스 오스테나이트 강철에서 표면층은 열 응력, 표면층은 압축 응력, 내부층은 인장 응력이 서로 상쇄되어 열 응력 균열의 형성을 효과적으로 방지합니다.

강철의 Ms-Mf 사이의 느린 냉각은 담금질 성형시 조직 스트레스를 크게 줄일 수 있습니다. 마텐사이트.

강철의 열 응력과 해당 응력의 합이 양수(인장 응력)이면 균열을 담금질하기 쉽고, 음수이면 균열을 담금질하기 쉽지 않습니다.

관련 읽기: 담금질 균열 대 단조 균열 대 연삭 균열

열 응력을 최대한 활용하고, 상 변형 응력을 줄이고, 총 응력을 음으로 제어하여 횡방향 담금질 균열을 효과적으로 방지할 수 있습니다.

CL-1 유기 담금질은 이상적인 담금질로, 담금질 다이의 왜곡을 줄이고 방지하며 경화 층의 합리적인 분포를 제어할 수 있습니다.

농도가 다른 CL-1 담금질의 비율을 조정하여 다양한 냉각 속도를 얻을 수 있으며, 다양한 금형강의 요구 사항을 충족하는 데 필요한 경화 층 분포를 얻을 수 있습니다.

관련 읽기: 스탬핑 다이에는 일반적으로 어떤 재료가 사용됩니까?

3. 아크 균열

아크 균열은 모서리, 노치, 캐비티, 플래시 라인과 같은 금형 부품의 갑작스러운 형상 변화에서 자주 발생합니다. 이 현상은 주로 모서리 응력이 매끄러운 표면의 응력보다 최대 10배까지 높아지는 담금질 중 응력 집중으로 인해 발생합니다.

아크 균열이 형성되는 데는 여러 가지 요인이 있습니다:

(1) 탄소 함량 및 합금 원소:
탄소(C) 함량이 높고 합금 원소가 증가하면 강철의 마르텐사이트 시작(Ms) 온도가 낮아집니다. Ms 온도가 2°C 감소하면 담금질 균열 감수성이 1.2배 증가합니다. 더 극적으로, Ms 온도가 8°C 감소하면 균열 경향이 8배 증가합니다.

(2) 미세 구조 변환:
강철의 여러 영역에서 서로 다른 미세 구조 또는 동일한 미세 구조라도 담금질하는 동안 서로 다른 속도로 변형됩니다. 이러한 변형과 관련된 서로 다른 특정 부피 변화는 상당한 내부 응력을 발생시킵니다. 이러한 응력은 서로 다른 미세 구조 영역 사이의 인터페이스에 호 모양의 균열을 형성할 수 있습니다.

(3) 부적절한 템퍼링:
담금질 후 템퍼링이 불충분하거나 지연되면 강철 미세 구조 내에 오스테나이트가 잔류할 수 있습니다. 이렇게 잔류된 오스테나이트는

  • 서비스 조건 중 스트레스 재분배 촉진
  • 금형 작동 중 마르텐사이트 변형이 발생하여 새로운 내부 응력이 발생합니다.

결합된 응력이 강철의 강도 한계를 초과하면 호 모양의 균열이 생길 수 있습니다.

(4) 성질 취성:
담금질된 강철을 고온에서 천천히 템퍼링하면 2차 템퍼 취화라는 현상이 발생할 수 있습니다. 이 과정에서 입자 경계를 따라 인(P) 및 황(S)과 같은 유해한 불순물이 침전됩니다. 이러한 침전물은 입자 경계 응집력, 전체 강도 및 인성을 크게 감소시키는 동시에 취성을 증가시킵니다. 따라서 사용 중 외부 하중을 받으면 아크 균열이 발생할 수 있습니다.

예방 조치:

(1) 디자인을 개선하고, 가능한 한 모양을 대칭으로 만들고, 갑작스러운 모양 변화를 줄이고, 공정 구멍과 보강 리브를 늘리거나, 결합 조립을 채택하십시오;

(2) 둥근 모서리는 직각과 날카로운 모서리를 대체하고 날카로운 모서리가공 정확도와 표면 마감을 개선하고 응력 집중원을 줄이기 위해 블라인드 홀을 대체하는 관통 홀을 사용합니다.

직각, 날카로운 모서리 및 날카로운 모서리, 막힌 구멍 등을 피할 수없는 장소의 경우 일반적인 경도 요구 사항이 높지 않고 철선, 석면 로프, 내화 진흙 등을 결합 또는 채우는 데 사용할 수 있으며 인공 냉각 장벽을 만들어 냉각 및 담금질을 늦추고 응력 집중을 방지하며 담금질 중에 아크 균열이 형성되는 것을 방지 할 수 있습니다;

(3) 담금질 된 강철은 담금질의 일부를 제거하기 위해 제 시간에 템퍼링되어야합니다. 내부 스트레스 를 사용하여 담금질 스트레스가 확대되는 것을 방지합니다;

(4) 다이의 파단 인성을 향상시키기 위해 장시간 템퍼링합니다;

(5) 안정적인 구조와 특성을 얻기 위해 완전히 단련됩니다;

(6) 템퍼링을 반복하면 잔류 오스테나이트를 완전히 변형시키고 새로운 응력을 제거할 수 있습니다;

(7) 합리적인 템퍼링은 피로 저항을 향상시킬 수 있으며 포괄적 인 강철의 기계적 특성 부품;

두 번째 유형의 취성을 가진 금형강은 고온 템퍼링(수냉 또는 오일 냉각) 후 빠르게 냉각하여 두 번째 유형의 취성을 제거하고 담금질 중 아크 균열의 형성을 방지 및 방지해야 합니다.

4. 껍질 벗기기

금형의 박리 균열은 경화된 표면층이 작동 응력을 받아 강철 기판에서 분리될 때 발생하는 중요한 고장 모드입니다. 이 현상은 주로 열처리 및 후속 서비스 중 열, 기계 및 야금 요인의 복잡한 상호 작용에 의해 발생합니다.

박리 균열의 발생 원인은 금형의 표면과 코어 구조 사이의 부피 차이에 있습니다. 담금질 중에 이 차이는 표면층에 상당한 축 방향 및 접선 방향 응력을 유도하고 반경 방향 인장 응력으로 보완됩니다. 응력 분포의 급격한 전환으로 인해 응력 집중도가 높은 좁은 영역이 생성되며, 이 영역은 특히 균열이 형성되기 쉽습니다.

이러한 균열은 일반적으로 표면 화학 열처리 후 냉각 단계에서 시작됩니다. 변형된 표면층과 강철 기판 사이의 화학적 조성 및 상 변형 특성의 불일치로 인해 이 영역에서 마르텐사이트가 차등 팽창하게 됩니다. 이러한 불일치로 인해 상당한 변형 응력이 발생하여 화학적으로 처리된 층과 기판 사이의 접착 강도를 초과할 가능성이 있습니다.

다양한 표면 경화 기법에서 이 문제가 발생하기 쉽습니다:

  • 화염 표면 경화
  • 고주파 유도 경화
  • 카부라이징
  • 탄화
  • 질화
  • 붕소화
  • 금속화

처리 후 템퍼링 관행은 박리 균열을 완화하거나 악화시키는 데 중요한 역할을 합니다. 특히 300°C 이하의 온도에서 화학적으로 변형된 층을 빠르게 템퍼링하는 것은 해로울 수 있습니다. 이러한 방식은 표면층에 인장 응력을 유도하는 동시에 강철 코어와 전이 영역에 압축 응력을 발생시킵니다. 인장 응력이 압축 응력을 초과하면 화학적으로 처리된 층이 박리될 수 있습니다.

예방 조치:

(1) 금형강의 화학 침투 층의 농도와 경도는 표면에서 내부로 천천히 감소해야 하며 침투 층과 매트릭스 사이의 결합력을 향상시켜야 합니다.

침투 후 확산 처리를 통해 화학적 침투층과 매트릭스 전이를 균일하게 만들 수 있습니다;

(2) 금형강의 화학 처리 전, 확산 어닐링구상화 어닐링 및 담금질 및 템퍼링 처리를 수행하여 원래 구조를 완전히 개선하여 박리 균열을 효과적으로 방지 및 방지하고 제품 품질을 보장 할 수 있습니다.

5. 메쉬 균열

"열 검사" 또는 "화재 균열"이라고도 하는 메쉬 크랙은 일반적으로 0.01~1.5mm 깊이의 미세하고 얕은 균열로 이루어진 네트워크입니다. 이러한 균열은 종종 다이 표면에 방사형 패턴을 형성하기 때문에 "크랙"이라는 별칭이 붙습니다.

메시 균열의 주요 원인은 다음과 같습니다:

(1) 탈탄: 냉간 절삭 후 남아있는 원료에 깊은 탈탄 층이 존재하거나 완성된 금형이 산화 분위기 용광로에서 가열될 때 발생하는 산화 탈탄입니다.

(2) 구조적 차이: 다이의 탈탄된 표면 금속은 강철 매트릭스의 마르텐사이트와 비교하여 구조, 탄소 함량 및 비 용적이 다릅니다. 담금질 중에 이러한 차이로 인해 탈탄된 표면층에 상당한 인장 응력이 발생합니다. 결과적으로 표면 금속은 종종 입자 경계를 따라 네트워크 패턴으로 균열이 발생합니다.

(3) 거친 입자의 강철: 기존 담금질 공정으로는 제거할 수 없는 대량의 페라이트를 포함하는 거친 입자 구조의 원료를 사용합니다. 이러한 거친 구조는 담금질된 소재에 지속되어 입자 경계 강도를 감소시키고 취성을 증가시킬 수 있습니다.

(4) 열처리 문제: 부정확한 온도 제어, 기기 오작동 또는 과열로 인해 입자가 거칠어지거나 심지어 연소될 수 있습니다. 이로 인해 입자 경계 응집력이 손실되고 재료 구조가 더욱 약해집니다.

금형을 담금질하고 냉각하는 동안 탄화강은 오스테나이트 입자 경계를 따라 침전됩니다. 이러한 침전은 입자 경계 강도를 현저히 감소시키고 인성을 감소시키며 취성을 증가시킵니다. 열처리 과정에서 발생하는 인장 응력의 작용으로 약해진 입자 경계는 균열에 취약해져 메쉬 균열의 특징적인 네트워크 패턴을 형성합니다.

예방 조치:

(1) 원료의 화학적 조성, 금속학적 구조 및 결함 검출을 엄격하게 검사하고 부적격 원료 및 거친 입자강을 금형 재료로 사용하지 않아야 합니다;

(2) 미세 입자 강철 및 진공 전기로 강철을 선택하고 생산 전에 원료의 탈탄 층 깊이를 다시 확인해야 합니다.

콜드 커팅의 허용치는 탈탄 층의 깊이보다 커야 합니다;

(3) 고급적이고 합리적인 열처리 공정을 공식화하고, 제어 정확도가 ± 1.5 ℃ 인 마이크로 컴퓨터 온도 제어 기기를 선택하고, 현장에서 정기적으로 기기를 교정합니다;

(4) 진공 전기로, 보호 분위기로 및 완전 탈산 염욕로는 금형 제품의 최종 처리에 사용되어 네트워크 균열의 형성을 효과적으로 방지하고 방지합니다.

6. 냉간 처리 균열

대부분의 금형강은 중탄소 및 고탄소 합금강으로, 높은 경화성과 내마모성이 특징입니다.

담금질 후에도 저냉각된 오스테나이트의 일부는 마르텐사이트로 변환되지 않고 미세 구조에 잔류 오스테나이트로 남아있게 됩니다. 이렇게 잔류된 오스테나이트는 강철의 기계적 특성, 치수 안정성 및 사용 중 전반적인 성능에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다.

온도가 영하로 떨어지면 냉각 공정을 계속 진행하면 잔류 오스테나이트의 마르텐사이트 변형을 더 유도할 수 있습니다. 이 현상은 본질적으로 담금질 공정의 연장선상에 있는 극저온 처리의 기초를 형성합니다.

영하의 온도에서 잔류 오스테나이트가 마르텐사이트로 변환되면 부피가 팽창하여 추가적인 내부 응력이 발생합니다. 이러한 응력은 상온에서 존재하는 기존 담금질 응력에 중첩됩니다.

실온 담금질과 영하의 냉각으로 인한 누적 응력이 소재의 최종 강도를 초과하면 냉간 처리 균열이 발생할 수 있습니다. 이러한 균열은 미세한 경우가 많으며, 서비스 조건에서 확산되어 금형의 조기 고장으로 이어질 수 있습니다.

예방 조치:

(1) 담금질 및 냉각 처리 전에 다이를 끓는 물에 30-60분 동안 끓여서 15%-25%의 담금질 내부 응력을 제거하고 잔류 오스테나이트를 안정화해야 합니다.

그런 다음 금형을 -60℃에서 일반 냉각 처리하거나 -120℃에서 극저온 처리합니다.

온도가 낮을수록 잔류 오스테나이트가 마르텐사이트로 더 많이 변환되지만 변환을 완료하는 것은 불가능합니다.

실험 결과 약 2%~5%의 잔류 오스테나이트가 유지되며, 응력을 완화하기 위해 필요한 만큼 소량의 잔류 오스테나이트가 유지될 수 있음을 보여줍니다.

완충 역할을 합니다. 잔류 오스테나이트는 부드럽고 단단하기 때문에 마르텐사이트화의 빠른 팽창 에너지를 부분적으로 흡수하고 변형 응력을 완화할 수 있습니다;

(2) 냉간 처리 후 금형을 꺼내 뜨거운 물에 넣어 온도를 올리면 40% - 60%의 냉간 처리 스트레스를 제거 할 수 있습니다.

온도가 실온으로 올라가면 제때에 템퍼링해야 합니다.

냉간 처리 균열의 형성을 방지하고 안정적인 조직 성능을 얻으며 보관 및 사용 중에 금형 제품이 왜곡되지 않도록 냉간 처리 스트레스를 추가로 제거해야합니다.

7. 연삭 균열

연삭 균열은 금형 제품의 담금질 및 템퍼링 후 냉연삭 공정 중에 자주 발생합니다. 이러한 미세 균열은 일반적으로 연삭 방향에 수직으로 형성되며 깊이는 0.05~1.0mm입니다.

연삭 균열의 형성에는 여러 가지 요인이 영향을 미칩니다:

(1) 부적절한 원료 전처리: 대규모의 망상 탄화물 및 띠 모양의 탄화물을 제거하지 못하면 심각한 탈탄과 함께 재료의 무결성이 손상됩니다.

(2) 과도한 최종 담금질 온도: 과열로 인해 입자가 거칠어지고 잔류 오스테나이트 형성이 증가하여 재료의 전반적인 강도와 인성이 감소합니다.

(3) 응력에 의한 상 변환: 연삭 중에 잔류 오스테나이트가 마르텐사이트로 변형되어 상당한 구조적 응력을 유발합니다.

연삭 균열의 발생은 종종 복잡한 응력 상호 작용의 결과입니다. 불충분한 템퍼링은 잔류 인장 응력을 남길 수 있으며, 이는 연삭으로 인한 구조적 응력과 결합할 수 있습니다. 또한 공격적인 연삭 파라미터(고속, 과도한 이송 속도) 또는 부적절한 냉각으로 인해 표면 온도가 급격히 상승하여 담금질 온도에 근접할 수 있습니다. 연삭 유체에 의한 후속 급속 냉각은 국부적인 이차 담금질을 유도하여 다중 응력 환경을 조성할 수 있습니다.

누적 응력이 재료의 최종 강도를 초과하면 표면 연삭 균열이 발생합니다. 이 문제를 완화하려면 전체 열처리 공정을 최적화하고 연삭 파라미터를 신중하게 제어하며 연삭 작업 중 적절한 냉각을 보장하는 것이 중요합니다. 연삭 후 응력 완화 처리를 구현하고 극저온 냉각 또는 최소량 윤활(MQL)과 같은 고급 연삭 기술을 활용하면 균열 형성의 위험을 더욱 줄일 수 있습니다.

예방 조치:

(1) 원재료는 이중 십자 모양의 가변 방향 업셋 및 드로잉으로 여러 번 수정 및 단조됩니다.

네 번의 업셋과 네 번의 드로잉 후 단조 섬유 구조는 캐비티 또는 축 주위에 물결 모양으로 대칭으로 분포됩니다.

최종 고온 폐열을 담금질에 사용한 다음 고온 템퍼링을 통해 덩어리, 망상, 띠 및 사슬 탄화물을 완전히 제거하고 탄화물을 2~3단계로 정제할 수 있습니다;

(2) 최종 담금질 잔류 오스테나이트의 함량을 표준을 초과하지 않도록 제어하기 위해 고급 열처리 공정을 공식화합니다;

(3) 담금질 후 담금질 스트레스를 적시에 완화하고 제거합니다;

(4) 연삭 속도, 연삭량 및 연삭 냉각 속도를 적절히 줄이면 연삭 균열의 형성을 효과적으로 방지하고 피할 수 있습니다.

8. 와이어 절단 균열

담금질 및 강화 모듈의 온라인 절단 과정에서 와이어 절단 균열이 발생하여 금속의 표면, 중간 및 코어 층에 걸친 응력장 분포가 크게 변경됩니다.

이 과정은 잔류 내부 응력을 소멸시키는 평형을 깨뜨려 특정 영역에 변형과 상당한 인장 응력이 발생하게 합니다. 이러한 인장 응력이 재료의 강도 한계를 초과하면 균열이 발생합니다. 특징적으로 이러한 균열은 단단한 변성층 내에서 아크테일 모양의 균열로 나타납니다.

실험적 증거에 따르면 와이어 절단은 본질적으로 국부적인 고온 방전 공정에 이어 급속 냉각이 뒤따르는 것으로 나타났습니다. 이 열 사이클은 금속 표면에 캐스트 구조의 수지상 응고층을 형성하도록 유도합니다. 특히 이 공정은 600~900MPa의 인장 응력을 발생시키고 0.03mm 두께의 고응력 2차 담금질 백색층을 생성합니다.

와이어 절단 균열의 주요 요인은 다음과 같습니다:

(1) 원재료의 카바이드 분리가 심하여 구조적 무결성이 손상됩니다;

(2) 장비 오작동으로 인해 담금질 온도가 과도하게 상승하여 입자가 거칠어집니다. 이는 재료의 강도와 인성을 감소시키는 동시에 취성을 증가시킵니다;

(3) 담금질된 공작물의 템퍼링이 부적절하거나 지연되어 내부 응력이 과도하게 잔류하는 경우. 이러한 응력은 와이어 절단 중에 생성된 새로운 내부 응력과 결합하여 균열 형성을 초래합니다.

예방 조치:

(1) 원재료의 조직 구성이 적격한지 확인하기 위해 입고 전에 원재료를 엄격하게 확인합니다.

부적격 원자재는 생산에 투입되기 전에 화학적 조성과 금속학적 구조가 기술적 조건을 충족하도록 탄화물을 단조하여 깨뜨려야 합니다.

모듈의 열처리 전에 완제품은 일정량의 연삭을 예약한 후 담금질, 템퍼링 및 와이어 커팅을 수행해야 합니다;

(2) 퍼니스에 들어가기 전에 기기를 보정하고, 온도 제어 정확도 ± 1.5 ℃, 진공로 및 가열 용 보호 분위기 퍼니스로 온도를 제어 할 마이크로 컴퓨터를 선택하고 과열 및 산화 탈탄을 엄격하게 방지합니다;

(3) 담금질 후 등급 담금질, 등온 담금질 및 적시 템퍼링, 다중 템퍼링, 내부 응력을 완전히 제거하여 다음과 같은 조건을 만듭니다. 와이어 절단;

(4) 과학적이고 합리적인 와이어 절단 프로세스를 공식화합니다.

9. 피로 골절

금형 사용 중 반복적인 교대 응력으로 미세 피로 균열이 형성되어 점차 확대되고 피로 골절로 인해 갑작스러운 치명적인 고장으로 이어질 수 있습니다.

(1) 원자재의 금속학적 결함은 내피로성에 큰 영향을 미칩니다:

  • 균열, 조각, 다공성, 비금속 개재물과 같은 구조적 불연속성은 응력 집중 지점을 생성합니다.
  • 심한 카바이드 분리, 밴드 구조, 과도한 자유 페라이트는 소재의 균일성을 떨어뜨립니다.
  • 제거되지 않은 수축 공동(잉곳 야금에서 "112 결함"이라고도 함)은 압연 중에 해로운 흰색 반점으로 나타날 수 있습니다.
  • Bi, Pb, Sn, As, S, P와 같은 유해한 불순물은 미량이라도 피로 수명을 크게 단축시킬 수 있습니다:
    - 인(P)은 차가운 취성에 대한 민감성을 높입니다.
    - 유황(S)은 뜨거운 취성을 촉진합니다.
    - 지정된 한도를 초과하는 S와 P의 농도는 특히 피로를 유발하기 쉽습니다.

(2) 피로 성능에 영향을 미치는 열처리 문제는 다음과 같습니다:

  • 지나치게 두껍거나 얇은 케이스 경화 레이어.
  • 표면 경도가 부적절하거나 지나치게 높습니다.
  • 케이스와 코어 사이의 갑작스러운 경도 전환.
  • 전환 영역의 경도가 충분하지 않습니다.

이러한 요인으로 인해 소재의 전반적인 피로 강도가 현저하게 감소할 수 있습니다.

(3) 표면 품질은 내피로성에 중요한 역할을 합니다:

  • 이러한 표면 결함은 응력 집중을 촉진하여 피로 균열의 핵 형성 및 전파를 가속화합니다.
  • 거친 표면, 낮은 치수 정확도, 부적절한 표면 마감은 스트레스를 증가시키는 요인으로 작용합니다.
  • 가공 자국, 새겨진 글자, 긁힘, 함몰, 부식 구덩이 등은 잠재적인 피로 균열이 시작되는 장소가 될 수 있습니다.

예방 조치:

(1) 재료를 엄격하게 선택하고, 재료를 보장하고, Pb, As, Sn 및 기타 저 융점 불순물 및 S, P의 함량을 제어합니다. 비금속 기준을 초과하지 않는 불순물;

(2) 생산 전에 자재 검사를 실시해야 하며, 부적합한 원자재는 생산에 투입하지 않아야 합니다;

(3) 고순도, 적은 불순물, 균일 한 화학 성분, 미세 입자, 작은 탄화물, 우수한 등방성 특성 및 높은 피로 강도를 가진 전기 슬래그 재 용융 정제 강철은 샷으로 다이 표면의 표면을 강화하기 위해 선택되어야한다. 피닝 및 표면 화학 침투를 통해 금형 사용 시 발생하는 인장 응력을 상쇄하고 금형 표면의 피로 강도를 향상시키기 위해 금속 표면을 미리 압착합니다;

(4) 금형 표면의 가공 정확도와 마감을 개선합니다;

(5) 화학 층과 경화 층의 구조와 특성을 개선하고 마이크로 컴퓨터를 사용하여 화학 층의 두께, 농도 및 경화 층 두께를 제어합니다.

10. 응력 부식 균열

이 균열은 사용 중에 자주 발생합니다.

금속 금형은 화학 반응 또는 전기 화학 반응 과정으로 인해 균열이 발생하여 표면에서 내부까지 구조물의 손상과 부식을 유발합니다.

이를 응력 부식 균열이라고 합니다.

금형강의 내식성은 열처리 후 구조가 다르기 때문에 달라집니다.

가장 부식에 강한 구조는 오스테나이트(A)이며, 가장 쉽게 부식되는 구조는 페라이트(F)-마텐사이트(M)-펄라이트(P)-소르바이트(S)의 순서인 트루스타이트(T)입니다.

따라서 T 구조는 금형강의 열처리에는 적합하지 않습니다.

담금질된 강철이 템퍼링되었지만 불충분한 템퍼링으로 인해 담금질의 내부 응력이 여전히 어느 정도 존재합니다.

금형이 사용 중일 때 외력의 작용으로 새로운 응력이 발생하게 됩니다.

응력 부식 균열은 금속 금형에 응력이 가해질 때마다 발생합니다.

예방 조치:

(1) 담금질 후, 금형강은 담금질의 내부 응력을 제거하기 위해 적시에 완전하고 반복적으로 템퍼링되어야 합니다;

(2) 일반적으로 담금질 후 350-400 ℃에서 금형강을 템퍼링하는 것은 적합하지 않습니다.

이 온도에서 T 구조가 자주 발생하기 때문에 T 구조의 금형은 재가공해야 하며, 내식성을 향상시키기 위해 녹 방지 처리를 해야 합니다;

(3) 열간 가공 다이는 서비스 전에 저온에서 예열되어야 하며, 냉간 가공 다이는 서비스 단계 후 응력을 제거하기 위해 저온에서 템퍼링되어 응력 부식 균열의 발생을 방지하고 피할 수있을뿐만 아니라 다이의 수명을 크게 향상시키고 하나의 돌로 두 마리의 새를 죽이고 상당한 기술적 및 경제적 이점을 얻을 수 있습니다.

나눔은 배려라는 사실을 잊지 마세요! : )
Shane
작성자

Shane

MachineMFG 설립자

MachineMFG의 창립자인 저는 10년 넘게 금속 가공 산업에 종사해 왔습니다. 폭넓은 경험을 통해 판금 제조, 기계 가공, 기계 공학 및 금속용 공작 기계 분야의 전문가가 될 수 있었습니다. 저는 이러한 주제에 대해 끊임없이 생각하고, 읽고, 글을 쓰면서 제 분야에서 선두를 유지하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 저의 지식과 전문성을 귀사의 비즈니스에 자산으로 활용하세요.

다른 사용자도 좋아할 수 있습니다.
여러분을 위해 엄선했습니다. 계속 읽고 자세히 알아보세요!
미래 잠재력을 지닌 신소재

산업의 미래를 바꿀 50가지 신소재!

더 강하고, 더 가볍고, 더 스마트하게 만드는 등 산업 전반에 혁신을 가져올 수 있는 소재를 상상해 보세요. 이 글에서는 기술과 제조업을 변화시킬 50가지 혁신적인 소재에 대해 살펴봅니다. 그래핀의 독보적인 강도부터...
16가지 유형의 강철 결함

16가지 유형의 강철 결함 설명

강철이 때때로 예기치 않게 고장 나는 이유가 궁금한 적이 있나요? 이 유익한 블로그 게시물에서는 강철 결함의 매혹적인 세계에 대해 자세히 알아볼 것입니다. 숙련된 기계 엔지니어로서 저는...
48가지 화학 원소가 강철에 미치는 영향

강철 합금: 48가지 원소의 효과

강철 속에 숨겨진 작은 원소가 강철의 성능을 크게 바꿀 수 있다는 사실을 알고 계셨나요? 이 블로그에서는 수소, 붕소, 탄소, 질소,... 등 합금 원소의 매혹적인 세계에 대해 알아보세요.

엔지니어링 소재용 35MnB 강철의 이해

건설 장비의 내구성이 뛰어난 비결이 궁금하신가요? 그 비밀은 바로 놀라운 35MnB 강철에 있습니다. 이 글에서는 탄소, 실리콘, 망간, 붕소, 크롬과 같은 원소들이 어떻게...
8 시리즈 알루미늄 및 알루미늄 합금

알루미늄 합금 시리즈: 종류, 특성 및 용도

알루미늄 합금은 어디에나 있지만 그 비밀을 알고 계신가요? 이 블로그 게시물에서는 알루미늄 합금의 독특한 특성과 응용 분야를 살펴보면서 알루미늄 합금의 매혹적인 세계에 대해 알아볼 것입니다. 우리의...

재료의 피로 특성에 영향을 미치는 6가지 요인 공개

스트레스 수준이 관리 가능한 수준인데도 재료가 반복적인 스트레스를 받으면 고장 나는 이유가 궁금한 적이 있으신가요? 이 기사에서는 소재의 피로 특성에 영향을 미치는 6가지 중요한 요인에 대해 자세히 설명합니다.
MachineMFG
비즈니스를 한 단계 더 발전시키세요
뉴스레터 구독하기
최신 뉴스, 기사, 리소스를 매주 받은 편지함으로 보내드립니다.

문의하기

24시간 이내에 답변을 받으실 수 있습니다.