탄소 공구강 경도 증가 방법 알아보도록 하겠습니다. 탄소 공구강은 산업에서 가장 많이 사용되고 있는 금속 중 하나로 경도를 증가시키는 방법 몇가지 소개하려고 합니다.
탄소 공구강 경도 증가 방법
열처리 (Heat Treatment)
열처리는 탄소 공구강의 경도를 증가시키는 가장 효과적인 방법입니다. 아래의 두가지 공정을 거쳐 경도가 증가됩니다.
- 경화 (Hardening): 경화는 공구강을 고온에서 가열한 후 빠르게 냉각하는 과정입니다. 강재 내부 조직이 변화하며 경도가 증가합니다. 보통 물, 기름 또는 공기 중에서 냉각하며 경화합니다.
- 뜨임 (Tempering): 경화 후에는 노화 과정을 통해 경도와 내부 응력을 조절해야 합니다. 뜨임은 강재를 중간 온도에서 일정 시간 동안 가열한 후 냉각하는 과정입니다. 이로써 내부 응력을 완화하고 강재를 더 튼튼하고 내구성이 높은 상태로 만들어 집니다. (사용 환경이, 뜨임 공정 온도보다 높으면 강재 변형 또는 모재 경도 드랍이 발생할 수 있습니다.)
합금 원소 첨가
탄소 공구강에 다른 합금 원소를 첨가함으로써 경도를 증가할 수 있습니다.
- 크롬, 바나듐: 경도를 향상 시키는데 도움이 됩니다.
- 규소: 인장 강도, 탄성 한계, 경도를 상승 시키지만, 연신율과 충격값을 감소시킵니다.
냉간 가공 (Cold Working)
냉간 가공은 강재를 고온이 아닌 상태에서 가공하는 과정으로, 경도를 증가시킬 수 있습니다. 냉간 가공은 강재 조직의 성형을 유발하고, 결함을 줄이며, 결정립을 세밀하게 조절하여 경도를 향상시킵니다. 예를 들어, 압연, 인발, 와이어 드로잉 등의 냉간 가공 기술이 사용될 수 있습니다.
탄소 공구강의 경도를 떨어뜨리는 인자
아래 인자들 각각 탄소 공구강의 경도에 영향을 주며, 조합되어 경도를 떨어뜨릴 수 있습니다. 정확한 영향은 탄소 공구의 종류와 제조 과정에 따라 다를 수 있습니다.
- 결정 구조: 탄소 공구의 결정 구조가 경도에 영향을 줍니다. 결정 구조가 불규칙하거나 약하면 경도가 낮아질 수 있습니다.
- 결정 크기: 결정의 크기가 경도에 영향을 줍니다. 작은 결정이 형성되면 경도가 낮아질 수 있습니다.
- 결정 방향: 결정의 방향에 따라 경도가 달라질 수 있습니다. 특정 방향에서는 경도가 높을 수 있지만, 다른 방향에서는 낮을 수 있습니다.
- 결정 결합: 결정 간의 결합 상태도 경도에 영향을 줍니다. 결합이 강하면 경도가 높아질 수 있습니다.
- 불순물: 탄소 공구에 불순물이 포함되어 있다면 경도가 낮아질 수 있습니다. 불순물은 결정 구조를 약화시키고 결합을 방해할 수 있습니다.
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