권영욱님의 글
------------------------------------
장축 외팔보형식(돌출부와 베어링지지거리의 비 : 약5~6)의 고속회전체(약 2만rpm)가 1차 2차 mode사이에서 회전하고 있습니다. 그런데 사용한지 1달만에 변형이 발생되어 축단부에 심한 흔들림이 발생했습니다. 열처리상의 문제라고 생각하는데 이를 해소할 방법을 알고 싶습니다.(전구간 흔들림은 조립직전 max0.002 이내로 마무리가공합니다. 재질 : SCM440,SCM435)
----------------- [답 변] -------------------

사용하는 재질로 보아 요구되는 기계적 성질이 높은 것으로 예상됩니다.
하지만 표면 경도와 잔류응력 두가지를 모두 해결하기에는 어려울 것 같습니다.

잔류응력 열처리를 통해 잔류응력를 많은 부분 제거할 수 있습니다.
일반강의 경우 400도에서 1시간 정도유지후 서냉하면 약 50%, 500도,1시간 의 경우 60%, 700도 1시간이면 약 85%를 제거할 수 있지만 온도가 높을 경우 열처리로 얻은 표면 경도가 저하되기 때문에 적절한 선택이 필요할 것이며 자체적인 판단을 하셔야 합니다.
결국 잔류 응력 제거는 유지 온도와 시간이 클 수록 제거되는 잔류응력의 량이 많습니다.

또하나 지적할 사항은 잔류 응력이 있다고 해서 항상 변형을 수반한다고 보기 어렵습니다. 잔류응력이 단면에 걸쳐 균일하게 형성되어 있다면 사용중 잔류응력 풀림에 의해 심한 변형을 수반하지는 않을 것입니다. 즉 열처리시 Shaft를 수직으로 놓고 한다든지, 가열 냉각시 균열한 온도 분포가 되도록 세심한 주의를 한다면 이러한 변형을 많이 줄일 수 있을 것으로 생각됩니다.

일부 상용하는 방법중에 용접, 혹은 열처리후 잔류 응력 제거를 위해 제품에 진동을 주어 잔류응력을 제거하는 방법이 있습니다. 하지만 제가 써보지 않았고 확실한 효과(응력제거율)를 알수 없기 때문에 이러한 방법이 있다는 것만 알려드립니다.(영업하시는분이 완전히 제거된다고 해서 믿지 않음, 물리적으로 볼때 불가능하다고 저는 알고 있거든요).

결론적으로 열처리시 균열한 잔류 응력 분포가 되도록 열처리 업체에 요구하는 것하고 적절한 잔류 응력량과 요구되는 표면 경도에 맞는 후열 처리 조건을 선정하는 방법이 최선의 길인것 같습니다.

답변이 좀 늦었죠... 질문이 많이 올라와 뒤로 밀려서 까먹었어요....