고주파 퀜칭시의 변형과 잔류응력

전문가 제언

○ 고주파퀜칭은 자동차부품 등의 기계부품에 많이 사용되는 대표적인 표면경화법 중의 하나이다. 강부품은 퀜칭 중 냉각과정에서 발생하는 불균일 냉각으로 응력이 유발되고 이때 발생한 응력은 퀜칭변형이나 퀜칭균열 등과 같은 심각한 열처리 결함의 원인이 된다. 이때 발생된 응력은 열처리 종료 후 부품에 잔류하여 강부품 표면에 인장잔류응력 등 부적절한 잔류응력을 유발시켜 기계적 성질을 감소시키기 때문에 템퍼링 등의 열처리를 실시하여 잔류응력을 제거해야 된다.

 

○ 본 기술해설에서는 강부품의 고주파 퀜칭시 발생하는 퀜칭변형과 응력 특성과의 관련성을 검토하고, 실험적인 값과 시뮬레이션 해석에 의한 값을 비교 고찰하였으며, 열처리 시뮬레이션결과를 유한요소법으로 분석하여 고주파 퀜칭시에 발생하는 응력과 변형과의 관계를 실측치와 해석치를 상호 비교검토하였다.

 

○ 강을 열처리할 때 발생되는 변형은 고온의 부품이 냉각과정의 유체와 접촉할 때 부품표면에서 불균일한 냉각속도를 생성시킴에 따라 발생하는 것으로 냉각속도의 차이에 따라 그 크기가 다를 뿐, 원천적으로 발생을 제어하기 어렵다. 강을 고주파 열처리할 때 발생하는 변형제어를 위한 열처리 시뮬레이션기술은 선진국의 대량처리시설을 갖춘 열처리업체에서 시도되고 있는 기술이지만, 국내에서는 이와 관련된 연구실적과 열처리업체에서 생산제품에 적용하는 경우는 드물다.

 

○ 국내 열처리업체에서도 열처리 시뮬레이션 기술과 같은 이론이 겸비된 열처리 기술을 개발하여 생산제품에 적용함으로써 우리나라 열처리기술을 선진화시키고 업그레이드 시켜야 할 단계로 접어들었다고 생각된다. 고주파 열처리 시뮬레이션 기술을 변형제어에 활용하면 불량률 감소, 후가공 및 열처리 공정의 감소 등으로 생산성을 향상시킬 수 있기 때문에 열처리제품의 경쟁력 향상에 크게 기여할 수 있는 공법으로 전망된다.

저자

Fumiaki IKUTA, Takashi HORINO, Michiharu NARAZAKI, Shuya KIJIMI and Taisei YACHI

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

55(1)

잡지명

熱處理

과학기술
표준분류

재료

페이지

37~43

분석자

김*군

분석물

• 고주파 퀜칭시의 변형과 잔류응력.pdf [512,854 byte]

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