침탄퀜칭시 변형에 대한 검토

전문가 제언

○ 자동차부품 등에 사용되는 기계부품이나 강부품은 퀜칭 시 냉각과정에서 발생하는 불균일 냉각으로 응력이 발생하여 퀜칭변형이나 퀜칭균열 등과 같은 열처리 결함을 발생시키고 이때 생긴 응력은 열처리 종료 후 부품에 잔류하여 강부품 표면에 인장 잔류응력 등 부적절한 잔류응력을 유발시켜 부품의 기계적 성질을 감소시키고 교정 등 추가공정을 필요하게 만든다.

 

○ 본 기술해설에서는 강부품의 침탄퀜칭 시 발생하는 퀜칭변형과 퀜칭냉각 특성과의 관련성을 규명하고 실험적인 값과 시뮬레이션 해석에 의한 값을 비교 고찰하였으며 열처리 시뮬레이션 결과를 유한요소법으로 분석하여 침탄퀜칭 시에 발생하는 변형기구 등과 관련하여 규명하고자 하였다.

 

○ 강을 열처리하면 응력이 발생하고 이때 생기는 응력의 크기가 어느 한계 이상이 되면 변형이 수반된다. 따라서 강을 열처리할 때 발생되는 변형은 그 크기의 차이가 다를 뿐, 원천적으로 발생을 제어하기 어렵다. 강을 열처리할 때 발생하는 응력을 열처리 시뮬레이션 기술로서 제어하고자 하는 시도는 선진국의 대규모 처리시설을 갖춘 열처리업체에서는 이미 실용화된 기술이다. 그러나 국내에서는 일부 연구기관에서 연구용으로 연구가 이루어지고 있을 정도이며 실제 열처리업체에서 생산제품에 적용하는 경우는 드물다.

 

○ 열처리는 기계공업에서 화룡점정과도 같은 것이며 열처리공정 중에서 변형제어는 열처리의 화룡점정과도 같은 것이다. 즉 마지막 공정에서 가장 중요한 공정인 것이다. 국내 열처리업체에서도 열처리 시뮬레이션 기술을 개발하여 변형제어에 활용하면 불량률을 감소시키는 동시에 생산성을 향상시킬 수 있으므로 열처리제품의 경쟁력을 향상시킬 수 있는 공법이 될 것으로 전망된다.

저자

Michiharu NARAZAKI, Fumitaka ABUKAWA and Hideo YOKOTA

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

55(1)

잡지명

熱處理

과학기술
표준분류

재료

페이지

50~56

분석자

김*군

분석물

• 침탄퀜칭시 변형에 대한 검토.pdf [452,520 byte]

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