스테인레스 스틸의 분류 및 단조 및 열처리에 대한 지식
스테인레스 스틸은 공기 및 담수와 같은 약한 부식성 매체에서 녹슬지 않는 강철을 나타냅니다. 주로 크롬 (CR)과 같은 일정량의 합금 요소를 일반 강철에 추가하여 강철 표면에 밀집된 산화물 필름 (주로 CR)을 형성함으로써 달성됩니다. 이 필름은 외부 매체에서 강철의 추가 부식을 방지 할 수 있습니다. 스테인레스 스틸은 일반적으로 부식성이 우수하고 강도 및 강인성이 우수하며 외관이 밝고 청소하기 쉽습니다.
1. 스테인레스 스틸의 분류
1.1 화학 조성에 의한 분류
(1) 크롬 스테인레스 스틸
크롬 (CR)은 주요 합금 요소이며 크롬 함량은 일반적으로 12%에서 30% 사이입니다. 예를 들어, 페라이트 스테인리스 스틸의 430 스테인리스 스틸은 약 16-18%의 크롬 함량을 갖는다. 특히 산화 환경에서 부식성이 우수합니다. 크롬은 스테인레스 스틸 표면에 산화 크롬 (Cromium)의 밀집된 보호 필름을 형성하여 산소 및 기타 부식성 매체가 금속 매트릭스를 추가로 부식시키는 것을 방지하기 때문입니다. 이 유형의 스테인레스 스틸은 비용이 상대적으로 낮으며 종종 냄비 및 팬과 같은 주방기구 제조에 사용됩니다.
(2) 크롬-니켈 스테인레스 스틸
크롬 외에도 니켈 (NI)도 포함되며 니켈 함량은 일반적으로 약 8%-25%입니다. 전형적인 대표는 오스테 나이트 스테인리스 스틸 304이며, 여기에는 약 18% 크롬 및 8-10% 니켈이 포함됩니다. 니켈의 첨가는 신체 중심 입방 (페라이트 구조)에서 얼굴 중심 입방 (오스테 나이트 구조)으로 스테인레스 스틸의 결정 구조를 변화시킨다. 이 구조는 우수성, 가공 가능성 및 부식 저항을 제공하며 건축 장식 (예 : 스테인레스 스틸 커튼 월) 및 화학 장비 (예 : 원자로)와 같은 많은 분야에서 널리 사용됩니다.
(3) 크롬-망간-질소 스테인리스 스틸
망간 (MN) 및 질소 (N)는 니켈을 부분적으로 대체하여 오스테 나이트 구조를 안정화시키는 데 사용됩니다. 예를 들어, 2 0 1 스테인레스 스틸은 크롬-니켈 스테인레스 스틸보다 비용이 적고, 망간 함량이 약 7.5%, 질소 함량은 약 0.25%, 크롬 함량은 약 {6}}%입니다. 이 유형의 스테인레스 스틸은 부식성이 극도로 높지 않지만 내부 장식 스트립과 같이 비용이 더 민감한 경우에 사용됩니다.
1.2 금속 적 구조에 의한 분류
(1) 페라이트 스테인레스 스틸
금속 조화 구조는 주로 페라이트이며, 가열 및 냉각시 위상 변화는 발생하지 않습니다. 이 유형의 스테인레스 스틸은 우수한 내식성, 열 전도도 및 산화 저항을 갖습니다. 예를 들어, 409L 스테인리스 스틸은 고온 배기 가스로부터 부식과 산화를 견딜 수 있고 상대적으로 저렴한 비용을 가지고 있기 때문에 자동차 배기 시스템에서 널리 사용됩니다. 강인성은 오스테 나이트 스테인리스 스틸의 강인성보다 약간 나쁩니다. 강도는 낮지 만 큰 외부 힘이 필요하지 않은 일부 환경에서는 잘 작동합니다.
(2) 오스테 나이트 스테인리스 스틸
금속성 구조는 오스테 나이트, 비자 성 또는 약한 자기입니다. 부식성이 매우 우수하며 다양한 화학 매체에서 안정적으로 유지 될 수 있습니다. 예를 들어, 크롬 및 니켈 외에 316L 스테인레스 스틸은 또한 몰리브덴 (MO)을 함유한다. 몰리브덴의 첨가는 클로라이드 이온과 같은 고도로 부식성 매체에서 부식성을 더욱 향상시킨다. 이 유형의 스테인레스 스틸은 종종 의료 기기 (예 : 수술 기기) 및 식품 가공 장비 (예 : 우유 파이프) 및 위생 및 부식성에 대한 요구 사항이 매우 높은 기타 필드에서 사용됩니다.
(3) Martensitic Stainless Steel
마르텐 사이트 구조는 주로 담금질 및 템퍼링과 같은 열처리를 통해 얻어진다. 강도와 경도가 높으며 특정 부식성도 있습니다. 예를 들어, 약 12-14%의 크롬 함량을 갖는 420 스테인레스 스틸은 열처리를 통해 높은 경도를 달성 할 수 있으며 종종 나이프, 밸브 및 고강도 및 특정 부식 저항이 필요한 기타 부품을 제조하는 데 사용됩니다.
(4) 이중 스테인리스 스틸
그것의 구조는 오스테 나이트와 페라이트로 구성됩니다. 일반적으로, 오스테 나이트 상 대 페라이트 상의 비율은 1 : 1에 가깝습니다. 이중 스테인리스 스틸은 오스테 나이트 스테인리스 스틸과 페라이트 스테인리스 스틸의 장점을 결합하고 강도와 인성 및 탁월한 부식 저항을 결합합니다. 예를 들어, 2205 이중 스테인리스 스틸은 해수 처리 장비, 화학 파이프 라인 및 기타 필드에 널리 사용됩니다. 왜냐하면 염화물 이온 응력 부식 균열에 저항하고 오스테 나이트 스테인레스 스틸보다 강도가 높기 때문입니다.
1.3 사용 별 분류
(1) 대기 부식 내성 스테인레스 스틸
이 유형의 스테인레스 스틸은 주로 실외 환경에서 사용되며 대기의 습도, 산소 및 이산화황과 같은 부식성 매체에 저항 할 수 있습니다. 예를 들어, 304 스테인레스 스틸은 외관 장식을 건설하는 데 사용됩니다. 대기에 장기간 노출 된 후 표면 광택과 구조적 무결성을 유지할 수 있습니다.
(2) 산 및 알칼리 내성 스테인레스 스틸
다양한 산, 알칼리 및 기타 화학 물질에 노출되는 곳에서 사용됩니다. 예를 들어, 316L 스테인레스 스틸은 화학 산업에서 황산 및 염산과 같은 산성 매체를 함유 한 장비를 가공하는 데 사용됩니다. 몰리브덴 함량은 클로라이드 이온과 같은 부식성 이온에 더 내성을 갖습니다.
(3) 고온 저항성 스테인레스 스틸
고온 환경에서 안정적인 성능을 유지할 수 있습니다. 예를 들어, 310S 스테인레스 스틸은 약 24-26%의 크롬 함량과 약 19-22%의 니켈 함량을 갖습니다. 1000도 이상의 온도에서 사용할 수 있으며 용광로 튜브와 같은 고온 용광로 구성 요소의 제조에 종종 사용됩니다.
2. 스테인레스 스틸 위조에 대한 지식
2.1 단조 전 준비
(1) 빌릿 선택
스테인레스 스틸의 최종 제품 모양 및 성능 요구 사항에 따라 적절한 빌릿을 선택하십시오. 빌릿은 막대, 접시 또는 잉곳이 될 수 있습니다. 복잡한 모양이있는 부품의 경우 재료의 균일 성을 보장하기 위해 단조를 위해 잉곳을 선택해야 할 수도 있습니다. 동시에 블랭크의 크기를 고려해야하며 충분한 처리 허용량을 남겨 두어야합니다. 일반적으로 수당은 부품의 크기 및 정밀 요구 사항에 따라 몇 밀리미터에서 10 밀리미터 이상입니다.
(2) 가열 장비
스테인레스 스틸 위조에는 적합한 가열 장비가 필요합니다. 일반적으로 사용되는 것은 저항 용광로와 가스 용광로입니다. 저항 용광로는 정확한 가열 온도 제어와 높은 열 효율을 가지므로 스테인레스 스틸 블랭크를 골고루 가열 할 수 있습니다. 가스 용광로는 가열 속도가 빠르지 만 온도 제어는 비교적 복잡합니다. 가열 온도의 제어는 스테인레스 스틸 위조에 중요합니다. 다른 유형의 스테인레스 스틸은 초기 단조 온도와 최종 단조 온도 범위를 갖기 때문입니다. 예를 들어, 오스테 나이트 스테인리스 스틸의 초기 위조 온도는 일반적으로 1150-1200 정도이며 최종 위조 온도는 900도 이상입니다.
2.2 단조 과정
(1) 단조 방법
무료 단조 및 죽음을 포함하여. 무료 단조는 유연성이 높으며 단일 피스 소형 배치 생산 또는 간단한 모양의 대형 부품에 적합합니다. 단조 작업자는 공기 망치, 증기 공기 망치 등과 같은 단조 도구를 작동시켜 점차 빈을 형성합니다. 다이 단조는 공란을 형성하기 위해 다이를 사용합니다. 생산 효율이 높고 복잡한 모양과 높은 차원 정확도 요구 사항이있는 부품의 대량 생산에 적합합니다. 예를 들어, 자동차 엔진 용 스테인레스 스틸 커넥팅로드는 일반적으로 다이 단조로 생산됩니다.
(2) 단조 비율 선택
단조 비는 단조 공정 동안 금속 변형 정도를 나타내는 지표이다. 스테인레스 스틸 위조의 경우, 적절한 단조 비율은 곡물을 개선하고 재료의 기계적 특성을 향상시킬 수 있습니다. 일반적으로 3과 5 사이의 단조 비율이 더 적합합니다. 예를 들어, 단조 비율 4 인 단조 공정을 통해 스테인레스 스틸의 입자를 효과적으로 정제 할 수 있으며 강도와 인성을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 너무 높은 단조 비율은 표면 균열과 같은 결함을 유발할 수 있습니다.
(3) 사후 처리
① 표면 청소
단조 후, 스테인리스 스틸의 표면은 산화물 스케일 및 윤활제 잔류 물과 같은 불순물을 가질 것이다. 절인 피닝, 샷 피닝 등으로 청소해야합니다. 절도는 산화물 스케일을 제거 할 수 있습니다. 일반적으로, 질산-하이드로 플루오르 산 혼합 용액이 사용된다. 이 용액은 스테인레스 스틸 표면의 산화물 층을 효과적으로 용해시킬 수 있습니다. 샷 피닝은 고속 발사체를 사용하여 표면에 영향을 미치고 표면의 불순물을 제거하며 표면에 일정량의 압축 응력을 생성하여 부품의 피로 수명을 향상시킵니다.
② 품질 검사
품질 검사는 단조 스테인레스 스틸 부품에서 수행되어야합니다. 주로 치수 정확도 검사, 표면 품질 검사 및 내부 결함 검사가 포함됩니다. 치수 정확도는 캘리퍼 및 마이크로 미터와 같은 도구를 사용하여 측정 할 수 있습니다. 시각적 관찰 또는 결함 감지 장비를 사용하여 균열 및 주름과 같은 결함이 있는지 확인하여 표면 품질을 확인할 수 있습니다. 내부 결함은 초음파 결함 감지, 방사선 결함 감지 및 기타 방법으로 파트 내부에 구멍, 포함 및 기타 문제가 없는지 확인할 수 있습니다.
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스테인레스 스틸의 열처리에 대한 지식
3.1 용액 처리 (오스테 나이트 스테인레스 스틸 용)
(1) 목적
용액 처리의 주요 목적은 오스테 나이트 매트릭스의 탄화물과 같은 침전 된 상을 완전히 용해시켜 단일 상 오스테 나이트 구조를 얻어 스테인레스 스틸의 내식성 및 강인성을 개선하는 것입니다. 예를 들어, 용액 처리 후, 304 스테인리스 스틸에 대한 입술 내 부식의 저항이 크게 향상된다.
(2) 프로세스
스테인레스 스틸은 고온 (보통 1050-1150도)으로 가열되고 특정 기간 동안 특정 온도 (부품의 크기 및 용광로 하중의 양에 따라 1-2} 시간의 온도에 따라 1-2 시간의 온도에 따라 1-2 시간의 온도에 따라 합금 요소를 완전히 분열시킨 다음 (일반적으로 물을 냉각 함) 빠르게 냉각시킵니다. 빠른 냉각의 목적은 냉각 공정 동안 탄화물이 재고를 방지하여 단상 오스테 나이트 구조를 유지하는 것입니다.
3.2 담금질 및 템퍼링 (Martensitic Stainless Steel 용)
(1) 담금질의 목적과 과정
목적은 마르텐 사이트 구조를 얻고 스테인레스 스틸의 경도와 강도를 향상시키는 것입니다. 담금질 동안, 마르텐 시트 스테인리스 스틸은 켄칭 온도 (예 : 420 스테인리스 스틸의 켄칭 온도와 같은 약 1000-1050도)로 가열되고, 적절한 기간 동안 온도를 유지 한 다음, 오일 냉각 또는 공기 냉각으로 냉각된다. 오일 냉각은 더 나은 담금질 효과를 얻을 수 있지만 작동 중에 화재 안전에주의를 기울여야합니다. 공기 냉각은 상대적으로 느리며 담금질 응력 요구 사항이 낮은 상황에 적합합니다.
(2) 템퍼링의 목적과 과정
템퍼링은 켄칭 응력을 제거하고 구조를 안정화 시키며 인성을 향상시키는 것입니다. 템퍼링 온도는 일반적으로 200 ~ 600도 사이입니다. 적절한 절제 온도는 특정 성능 요구 사항에 따라 선택됩니다. 예를 들어, 템퍼링 온도가 약 400 도일 때, 높은 경도와 강도를 유지하면서 켄칭 응력을 효과적으로 제거 할 수 있으므로 마르텐 시트 스테인레스 스틸 부품이 사용 중에 균열 될 가능성이 적습니다.
3.3 안정화 처리 (오스테 나이트 스테인레스 스틸을 포함하여 티타늄 또는 니오 비움을 함유 함)
(1) 목적
티타늄 (TI) 또는 니오 비움 (NB)을 함유 한 오스테 나이트 계 스테인레스 스틸의 경우, 안정화 처리의 목적은 입자 간 부식을 방지하는 것입니다. 스테인레스 스틸에서 티타늄 및 니오 비움은 탄소와 결합하여 안정적인 탄화물을 형성하여 크롬이 크롬과 크롬을 형성하여 크롬의 크롬을 소비하고, 상호한 크롬의 고갈을 섭취하고 스테인리스 강철의 주파수 저항을 감소시키기 때문에 크롬이 탄소와 결합하여 크롬을 형성하는 것을 방지 할 수 있습니다.
(2) 프로세스
스테인레스 스틸을 850-900 정도로 가열하고 2-4 시간 동안 따뜻하게 유지 한 다음 공기를 식히십시오. 이 처리를 통해 티타늄 또는 니오 비움은 탄소와 완전히 결합되어 스테인레스 스틸이 후속 사용 중에 편집 내 부식성이 덜 발생합니다.
