급속 냉각이 핵심 메커니즘입니다. 수냉식 냉각 장비는 1시간 동안 850°C의 용체화 온도에 유지된 인바 36의 온도를 즉시 급격히 낮추는 데 사용됩니다. 이 높은 냉각 속도의 주요 효과는 고온 상태의 오스테나이트 미세 구조를 "동결" 또는 고정하여 후속 공정에 필요한 특정 비평형 상태를 만드는 것입니다.
핵심 요점 수냉은 미세 구조 "잠금" 역할을 하여 고온 오스테나이트 상을 고정하여 자연 냉각 조정을 방지합니다. 비평형 상태를 설정함으로써 이 공정은 템퍼링과 함께 사용될 때 압연 응력 방출을 촉진하고 합금 결정 구조의 중요한 재결정을 시작합니다.
미세 구조 변화 메커니즘
오스테나이트 상 고정
장비의 기능은 합금에 매우 높은 냉각 속도를 가하는 것입니다. 850°C에서 인바 36은 오스테나이트 상태입니다.
물로 재료를 빠르게 냉각하면 자연적으로 느린 냉각 중에 발생하는 것처럼 미세 구조가 진화하는 것을 방지합니다. 이는 효과적으로 오스테나이트 구조를 고정하여 고온에서 발견되는 원자 배열을 보존합니다.
비평형 상태 생성
이 공정의 목표는 안정성이 아니라 제어된 불안정성입니다.
수냉은 재료를 비평형 상태로 강제합니다. 이 상태는 재료가 실온까지 천천히 냉각되도록 허용될 때 달성되는 상태와 화학적 및 구조적으로 다릅니다. 이 특정 상태는 후속 노화 단계의 효과에 대한 전제 조건입니다.
결정 구조 및 응력에 미치는 영향
잔류 응력 방출
냉각은 종종 다른 재료에 응력을 유발하는 것과 관련이 있지만, 여기서의 역할은 재설정 메커니즘으로 작용합니다.
인바 36은 종종 이전의 열간 압연 작업으로 인한 과도한 잔류 응력을 포함합니다. 수냉으로 마무리되는 용체화 열처리는 이러한 잔류 응력을 방출하는 데 도움이 됩니다. 이는 이전의 기계적 변형 이력을 깨끗하게 지우는 것과 같습니다.
결정 재배열 촉진
응력 해소 외에도 냉각은 결정 자체의 진화에 중요한 역할을 합니다.
이 공정은 미세 구조 내에서 결정 재배열을 촉진합니다. 이 재배열은 재료의 균일한 특성을 보장하는 데 중요합니다.
재결정 시작
열 충격과 재료의 후속 상태는 재결정의 시작을 촉발합니다.
이것은 변형된 결정이 결함 없는 새로운 결정 세트로 대체되는 과정입니다. 이러한 구조적 갱신은 인바 36의 연성과 인성을 복원하는 데 필수적입니다.
중요 공정 종속성
템퍼링의 필요성
수냉은 이중 단계 시스템의 일부라는 점에 유의하는 것이 중요합니다.
언급된 이점, 특히 응력 방출 및 결정 재배열은 냉각이 후속 350°C 템퍼링과 결합될 때 완전히 실현됩니다.
용체화 처리 맥락
냉각을 가열 주기와 분리하여 볼 수 없습니다.
이것은 재료가 850°C에서 1시간 동안 유지된 후에만 특히 효과적입니다. 재료가 이 온도에서 충분히 오래 유지되지 않아 구성 요소가 오스테나이트로 완전히 용해되지 않으면 수냉은 올바른 비평형 구조를 생성하지 못합니다.
귀하의 공정에 적용
권장 사항 요약
- 노화 준비가 주요 초점인 경우: 비평형 상태는 후속 노화에 필요하므로 냉각이 오스테나이트 상을 완전히 고정할 만큼 충분히 빠른지 확인하십시오.
- 응력 관리가 주요 초점인 경우: 냉각만으로는 의존하지 마십시오. 열간 압연의 과도한 응력을 완전히 방출하려면 수냉 후 350°C에서 템퍼링해야 합니다.
인바 36 처리에 성공하려면 수냉을 최종 단계가 아니라 효과적인 템퍼링을 위해 필요한 미세 구조를 고정하는 정밀한 방법으로 사용해야 합니다.
요약 표:
| 공정 단계 | 미세 구조 효과 | 주요 이점 |
|---|---|---|
| 고온 유지 | 850°C에서 1시간 | 오스테나이트 상태로 완전 용해 |
| 수냉 | 급속 열 충격 | 비평형 오스테나이트 상 "동결" |
| 재결정 | 새로운 결정 형성 | 변형된 결정을 결함 없는 결정으로 대체 |
| 냉각 후 템퍼링 | 350°C 노화 단계 | 잔류 압연 응력 방출 및 안정성 보장 |
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참고문헌
- Mehmet Kul, Markus Merkel. Minimum and Stable Coefficient of Thermal Expansion by Three-Step Heat Treatment of Invar 36. DOI: 10.3390/cryst14121097
이 문서는 다음의 기술 정보도 기반으로 합니다 Kintek Furnace 지식 베이스 .
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