profile 이동욱 2008-10-11 12:40:31
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바람이 조금 차가워 지고 있네요.^^
다들 평안하시기를 기원합니다.

High Yield 제품(예, WPHY65, AISI4130 )의 경우 대부분 Normaling and Quenching Tempering의 열처리를 요구합니다.
여기서 저의 궁금증이 생겼는데, Normalizing이나 Quenching의 온도가 거의 비슷한데(둘다 재결정 온도,A3 이상, 약 900도), 그냥 Quenching tempering만 하지 않고 Normalizing Quenching Tempering을 하는 이유를 알고 싶습니다.
개인적인 생각에는 당연히 각 열처리의 목적이 다르지만 Quenching을 하기 위해서 900도 이상의 온도로 올리면 Stress는 다 풀릴것 같은데???.
Normalizing을 하고 않하고에 따라 어떠한 부분이 달라져서 Mechanical Value(Yield, Tensile, Impact, hardness)가 변화할수 있을까요?
여러분의 좋은 자문을 부탁드립니다.
감사합니다.

Thomas Eun 2008-10-21 08:15

A normalizing heat treatment (for forged or rolled steel) may be used at 1650 to 1700 F in order to obtain the homogeneous microstructure, alloy diffusion, finder grain size, reduced segregation and pre-strength (i.e., properties after normalizing: min. 60-90 ksi TS, 24% elongation, and hardness about 200 BHN) as well as to reduce the segregation and deformation during quenching (by the higher temperature than quenching): and then followed by the 1600 F soak and oil quench (hardening/more strength).

Tempering (750 F and 1050 F) is done to restore some of the ductility that may be lost after the pre-hardening/strength heat treatment and quench (i.e., final properties: min. 95-120 ksi TS, 18% elongation, and hardness about 240-290 BHN). The tempering temperature is depending upon the strength level desired. The lower tempering temperature, the greater strength/ hardness.

For the best property, the following procedure is normally suggested in SAE or DIN.

; Hot forged/rolled + Normalized + (Annealed) + Quenched and Tempered

김병윤 2008-11-07 23:53

Normalizing Quenching & Tempering

그냥 Quenching tempering만 하지 않고 Normalizing Quenching Tempering을 하는 이유를 알고 싶습니다.
개인적인 생각에는 당연히 각 열처리의 목적이 다르지만 Quenching을 하기 위해서 900도 이상의 온도로 올리면 Stress는 다 풀릴것 같은데???.
Normalizing을 하고 않하고에 따라 어떠한 부분이 달라져서 Mechanical Value(Yield, Tensile, Impact, hardness)가 변화할수 있을까요?
여러분의 좋은 자문을 부탁드립니다.
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답변:
노멀라이징은 표준 조직이 아닙니다.책이나 웹에서 반대의 말에 놀랐었죠
어닐링은 강을 억지로 연화시키는 처리이고,퀜칭은 억지로 경화시키는 조작으로 강의 입장에서 보았을때 강제되어진 상태,본의가 아닌 상태입니다.
즉 무리를 동반하죠,이에 비해서 노멀라이징은 이러한 무리한 강제는
없는 극히 자연스런 상태 입니다
경화도 연화도 되지 않은 타고난 상태로 하는 열처리 입니다.
그러나 그조직은 표준적이라 말할수 없죠.
강의 표준조직은 노멀라이징 온도로 부터 어닐링했을때의 조직이라 할수 있습니다.
이유는 아공석강은 어닐링 온도와 노멀라이징 온도가 같기 때문에 문제가 없지만 과공석강은 어닐링은 A 3-1 변태온도로 부터 서냉,노멀라이징은 Acm 변태점이상의 온도에서의 공냉으로 되었기 때문에 틀립니다.
이때문에 노멀라이징한 강은 적당한 강인성이 있죠
즉 소준이란 한자를 찾아 보면 가열하여 표준상태의 강으로 한다는
것이죠.다시말해 정상의 상태로 만든다는 것이죠 그러므로 노멀라이징(NORMALIZING)이라 하죠.
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Normalizing을 하고 않하고에 따라 어떠한 부분이 달라져서 Mechanical Value(Yield, Tensile, Impact, hardness)가 변화할수 있을까요?
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노멀라이징을 하면 층상조직(펄라이트)으로 되어 피삭성이 좋게 되겠죠.
미세펄라이트가 있으면내 마모성도 우수할것이고 노멀라이징후 퀜칭하면 균열이 거의 없을 것이며 퀜칭변형도 적어 사용목적에 적합할것 입니다.

처음상태(혼란상태)-->노멀라이징(자연스럽고 강의 타고난 상태=어느조직으로 변경하기 쉬운상태)-->요구되어지는 열처리 상의
조직상태(Q.T= 트루스타이트 또는 소르바이트 조직) 의 과정을 거치는것이

여러모로 좋은 기계적 특성 및 조직상의 잊점이 나타 납니다.

기계적 특성을 질문하셨는데 강의 치수 즉 제품의 크기 또는 치수를 먼저 고려하여 처리해야만하는것이기에 (질량효과 ,형상Shape)에
따라 달라지기 때문임.

제품의 크기 와 형상과열처리에 의해서 어떤 성질을 기대하는가?
사용상의 성질의 변화를 알아서 발주 또는 열처리를시행되어야 된다고
보여짐.
KS, JIS..로 해주세요 하면 바보 되는 이유 입니다.
국가규격의 물리적 특성은 표준공시제Φ25mm 기준으로
열처리 된것 이기때문 입니다.

경험으로는 인장=항목강도,경도는 약간 down-인성때문에 신율,단면수축율=충격치 Up인장나오면 충격치가 안나오고 그런 경험 하셨죠 ^^*이율배반의 관계를 잘 활용는 상태가 될것입니다.

여기 기술자료에 쇠에도 결이 있다는것을 한번 쭈~욱 보시고 판단해야 할듯 합니다.

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피에수:

어느 Material & Corrosion Specialist 인용글에서

누군지 얼굴도 모르는 그분이 원하는 내용이건 혹은 원하지 않는 내용이건 간에 답을 해 주기 위해 얼마나 많은 자료를 찾아보고 공부하면서 고민하는 지에 대해서는 별다른고려가 없는 듯합니다.


질문은 상대가 충분히 이해할 수 있도록 해 주시고, 기대값이 충족되던
아니던 간에 감사의 한줄 회신 정도는 기대해도 될 듯합니다.
항상 상호간에 최소한의 예의와 존중을 부탁드립니다.

답변:

여기 한 회원으로써 부끄러움을 느낍니다.

"네게 그렇게 하면 기분이 어떨 것 같니?"를직장사회활동의 길잡이 중 하나로 이 원칙을 항상 염두에 두고 여기 오겠습니다.

내가 좋아하는 일을 하는 것이 아니라, 내가 하는 일을 좋아하는 것으로 일깨워 주신 분께죄송 한 말씀 드립니다.끝.
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이동욱 2008-11-08 13:43

답변 올리신 분들 모두에게 진심으로 감사드립니다.
저가 저의 질문에 대해 여러분의 답변에 이해한 내용은 HY, High Yield Steel(예, WPHY 65, API Gr.65.. etc.)의 경우 Normalizing, Quenching Tempering을 하는데. Quenching의 준비단계로 Normalizing을 하는것이 일반 탄소강의 조직을 본래 그대로의 상태로 만들어 Queching시 변형이나 crack 방지에 도움이 된다라고 이해했습니다.


김병윤 2008-11-09 22:47

결론적으로 그렇게 이해 하시면 되겠습니다.
부연설명을 하나더 하자면

통상 도면이나 기술규격에 언저리 부분이나 내용을 포함하는것의
주요 내용은 공시제에 대해서 언급을하고 있죠

님께서 처리할 부푸의 대소형상에 따른 세가지 효과나
즉 경화에 대한 질량효과 형상의 모양에 대한 효과 치수효과등을
기본 베이스를 머리속으로 깔아 놓아야 된다는 것입니다.

JIS 규격데이트는 전부 공시재라는 사실과 JIS ASME ..ASTM...강재에
붙어있는 강도,다시 말하자면 강재고유의 강도라고 생각하기 쉽지만,강도는 재질과 두께에 따라 변한다는 사실을 잊어서는 안됩니다.

위의 논점제목에 대해서 각 변수값들이 어떻게 될까요?라는
질문에 대해서님의 재질의 철강 핸드북 또는 국가 규격서에
나와있는 것을 보았을때
공시제란 것을 염두해 두고 님이 제품을 가지고 형상 치수 크기에 대한
평가를 내려야 하기 때문에 어느 누구도 알수 없는 것이죠
즉 강도는 재질로서 결정되는것이 아니고,경도르써 결정 된다는
사실입니다.

님이 사용하는 HY, 탄소강이나경우도 마찬가지 입니다.
다 다 강의 분류에 해당하는 강재 이기때문에

철강핸드북에 보면 확실히 탄소강 보다 합금강이 일반적으로 강도가 크다고 나와있죠.
그러므로 그렇게 생각하는것도 무리는 아닐것 입니다.

그러나 강도가 큰것은 재질 때문이 아니고,각각의 경도값이 다르기 때문
입니다.

소준 후 조질(Q.T)후의 경도를 같게 하여 비교 하면 고 항복강이나
탄소강이나 강도는 거~~~~~~~의 같습니다.

이것이 새로운 사실이거나 직급이 높은 분들일수록 쉽게 잊기 쉬운 강의
열처리후의 함정이라고 할수 있습니다.
참조하시어 역무에 활용하시면 좋을것 같습니다.^^*

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