강도 및 경도: 열처리 공정은 단조 소재 바의 강도와 경도를 향상시키는 데 중추적인 역할을 합니다. 구체적으로, 원하는 기계적 특성을 달성하기 위해 담금질 및 템퍼링과 같은 방법이 사용됩니다. 뜨거운 단조 바를 물이나 기름 속에서 급속 냉각시키는 담금질은 미세 구조를 높은 경도로 알려진 마르텐사이트로 변형시킵니다. 그 다음에는 높은 경도 수준을 유지하면서 취성을 줄이기 위해 템퍼링이 적용됩니다. 이 이중 프로세스 접근 방식을 통해 특정 응용 분야 요구 사항에 맞게 강도와 경도 간의 균형을 제어할 수 있습니다.
연성 및 인성: 열처리는 단조 바의 연성 및 인성을 향상시킬 수 있으며, 이는 응력 하에서 재료 신뢰성을 보장하는 데 중요합니다. 담금질은 경도를 증가시키는 반면 취성을 유발할 수도 있습니다. 이에 대응하기 위해 고온에서 템퍼링을 수행하여 내부 응력을 완화하고 인성을 강화함으로써 재료의 에너지 흡수 능력과 파손 없이 소성 변형되는 능력을 향상시킵니다. 이 프로세스를 통해 재료의 연성이 유지되고 갑작스러운 파손 가능성이 줄어듭니다.
응력 완화: 단조 공정에서는 열 구배와 기계적 힘으로 인해 재료 내에 잔류 응력이 발생합니다. 응력 제거 어닐링은 이러한 내부 응력을 완화하는 데 사용되는 열처리 기술입니다. 재료를 변태점 이하의 온도로 가열한 다음 천천히 냉각하면 내부 응력이 최소화됩니다. 이 처리는 단조 바의 치수 안정성을 향상시키고 후속 가공 또는 작업 사용 중에 뒤틀림이나 뒤틀림의 가능성을 줄입니다.
미세 구조 제어: 열처리 공정을 통해 단조 재료 바의 미세 구조를 정밀하게 제어할 수 있습니다. 어닐링, 표준화 및 침탄은 특정 재료 특성을 달성하기 위해 미세 구조를 수정하는 열처리 기술의 예입니다. 어닐링은 입자 구조를 개선하고 부드러움을 향상시키는 반면, 정규화는 향상된 기계적 특성과 함께 보다 균일한 미세 구조를 생성합니다. 침탄처리는 표면층에 탄소를 도입하여 경도와 내마모성을 향상시킵니다. 미세 구조를 맞춤화하면 재료가 다양한 응용 분야에 필요한 특정 성능 기준을 충족할 수 있습니다.
내마모성: 단조 소재 바의 마모 저항 능력은 열처리를 통해 크게 향상됩니다. 침탄 또는 질화와 같은 경화 공정은 마모력을 견디고 사용 중 재료 손실을 줄이는 경화된 표면층을 생성합니다. 이렇게 향상된 내마모성은 표면 내구성이 중요한 기계 부품 및 도구와 같이 마모가 심한 응용 분야에서 특히 중요합니다.
내식성: 특정 열처리는 단조 바의 내식성을 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어 침탄은 표면에 탄화물 층을 생성하여 부식제에 대한 장벽 역할을 할 수 있습니다. 또한 케이스 경화는 환경 저하에 더 강한 견고한 외부 쉘을 생성하여 전반적인 내식성을 향상시킬 수 있습니다. 이러한 처리는 가혹한 조건에 노출된 부품에 특히 유용하며 수명을 연장합니다.
치수 안정성: 열처리는 서비스 조건에서 모양과 크기를 유지함으로써 단조 재료 바의 치수 안정성에 영향을 미칩니다. 적절한 열처리는 내부 응력이나 열 효과로 인한 치수 변화 위험을 줄여줍니다. 이러한 안정성은 치수 정확도가 필수적인 응용 분야에서 정확한 공차를 유지하는 데 중요합니다.
피로 저항: 단조 재료 바의 피로 저항은 열처리를 통해 강화되며, 이는 실패 없이 반복 하중을 견딜 수 있는 재료의 능력을 다룹니다. 템퍼링 및 노멀라이징과 같은 열처리는 재료의 인성을 향상시키고 균열 발생 및 전파 위험을 줄입니다. 샤프트 및 구조 요소와 같이 반복 응력을 받는 부품에는 향상된 피로 저항이 필수적입니다.
