담금질 구역은 티타늄/강철 클래드 판재의 중요한 균질화 단계 역할을 하며, 재료 전체의 온도 분포를 조화시키는 임무를 수행합니다. 최소한의 온도 변동으로 고온 환경을 제공하여 판재가 내부 열 평형에 도달하도록 합니다. 표면, 코어 및 개별 금속 층 간의 온도 차이를 최소화함으로써 담금질 구역은 두 재료가 고정밀 압연에 필요한 일관된 소성 변형 능력을 갖도록 보장합니다.
담금질 구역의 주요 가치는 단순히 열을 추가하는 것이 아니라 안정화하는 것입니다. 이는 예열 중에 발생하는 심각한 온도 구배를 제거하여 티타늄 및 강철 층이 압연 압력 하에서 균일하게 거동하도록 보장하는 열 버퍼 역할을 합니다.
열 평형의 메커니즘
내부 구배 최소화
티타늄/강철 클래드 판재가 로에 들어가면 예열 구역은 표면과 코어 사이에 상당한 차이를 만듭니다. 표면은 대류와 복사를 통해 빠르게 가열되는 반면 코어는 뒤처집니다.
담금질 구역은 이러한 역학을 반전시킵니다. 안정적인 온도를 유지함으로써 축적된 열이 중심까지 완전히 전도되도록 하여 단면 온도 차이를 크게 줄입니다.
코어 온도 조절
담금질 구역은 판재의 코어 온도를 조절하는 가장 효과적인 도구입니다. 수치 시뮬레이션은 로 설정과 판재의 코어 사이에 직접적이고 효율적인 상관 관계를 보여줍니다.
담금질 구역 온도가 5°C 증가할 때마다 티타늄/강철 클래드 판재의 중심 온도는 평균 4.5°C 상승합니다. 이 높은 전달 효율은 표면을 과열시키지 않고 코어가 압연에 충분히 부드럽도록 보장하는 데 중요합니다.
압연 능력에 미치는 영향
일관된 소성 변형 보장
가열 공정의 궁극적인 목표는 금속을 변형에 대비시키는 것입니다. 티타늄과 강철은 물리적 특성이 다르기 때문에 열에 다르게 반응합니다.
담금질 구역은 두 금속 층이 통일된 열 상태에 도달하도록 보장합니다. 이 동기화는 판재가 롤러에 닿을 때 전체 두께에 걸쳐 소성 변형이 균일하여 구조적 결함을 방지하도록 합니다.
열 응력 및 박리 감소
온도 구배는 내부 응력을 발생시킵니다. 표면과 코어 간의 차이—또는 티타늄과 강철 간의 계면—가 너무 높으면 재료가 서로 충돌합니다.
담금질 구역의 체류 시간과 가스 온도를 최적화함으로써 이러한 응력을 최소화합니다. 이것은 두 금속이 상충되는 열팽창 또는 수축으로 인해 분리될 수 있는 계면 박리에 대한 주요 방어선입니다.
절충점 이해
공격적인 가열의 위험
담금질 구역 온도를 높이는 것은 코어 온도를 효율적으로 높이지만 위험이 없는 것은 아닙니다. 데이터에 따르면 담금질 온도를 공격적으로 높이면 의도치 않게 단면 온도 차이가 약간 증가할 수 있습니다.
속도 대 균일성 균형
작업자는 가열 속도와 온도 균일성 사이의 최적 균형을 찾아야 합니다. 속도(더 높은 온도, 더 짧은 시간)를 우선시하면 목표 코어 온도에 도달할 수 있지만 압연 정밀도를 손상시키는 잔류 구배가 남을 수 있습니다.
목표에 맞는 올바른 선택
티타늄/강철 클래드 판재의 품질을 최적화하려면 특정 운영 제약 조건에 따라 담금질 구역 매개변수를 조정해야 합니다.
- 결함 없는 접합이 주요 초점인 경우: 최대 열 평형을 보장하고 계면 응력을 최소화하기 위해 더 높은 온도보다 더 긴 체류 시간을 우선시하십시오.
- 압연 정밀도가 주요 초점인 경우: 두 금속 층에 걸쳐 일관된 소성 변형을 보장하기 위해 담금질 구역 온도 안정성을 엄격하게 제어하십시오.
- 처리량 효율성이 주요 초점인 경우: 5°C 대 4.5°C 비율을 활용하여 코어 온도를 빠르게 높이지만 응력 한계를 초과하지 않도록 단면 구배를 면밀히 모니터링하십시오.
최종 제품의 품질은 로의 온도보다 담금질 구역이 클래드 층 전체에 열을 얼마나 균일하게 분배하는지에 더 달려 있습니다.
요약 표:
| 매개변수/기능 | 클래드 판재 품질에서의 역할 |
|---|---|
| 열 평형 | 표면, 코어 및 금속 계면 간의 온도 구배 제거. |
| 코어 열 전달 | 로 온도 5°C 증가 시 판재 코어 약 4.5°C 상승. |
| 소성 변형 | 압연 중 균일한 두께를 위해 금속 층 거동 동기화. |
| 응력 관리 | 계면 박리 방지를 위해 내부 열 응력 최소화. |
| 운영 초점 | 최적의 접합 및 처리를 위해 체류 시간과 온도 균형. |
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참고문헌
- Zhanrui Wang, Hui Yu. Numerical investigation on heating process of Ti/Steel composite plate in a walking-beam reheating furnace. DOI: 10.2298/tsci231108082w
이 문서는 다음의 기술 정보도 기반으로 합니다 Kintek Furnace 지식 베이스 .
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