KR100259983B1 - 금속의 열변형 최소화 방법 - Google Patents
금속의 열변형 최소화 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100259983B1 KR100259983B1 KR1019970064594A KR19970064594A KR100259983B1 KR 100259983 B1 KR100259983 B1 KR 100259983B1 KR 1019970064594 A KR1019970064594 A KR 1019970064594A KR 19970064594 A KR19970064594 A KR 19970064594A KR 100259983 B1 KR100259983 B1 KR 100259983B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- metal
- heat treatment
- processing
- surface layer
- remove
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
- C21D7/13—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by hot working
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/20—Carburising
Abstract
본 발명은 금속의 열처리 방법에 관한 것으로, 정밀도가 요구되는 금속의 가공시 열처리후 열변형량을 최소화할 수 있도록 소정의 금속을 여러 모양으로 형성하는 블랭크(Blank)단계와, 상기 블랭크된 금속에서 여분을 단조에 의해 제거하는 치즐링(Chiselling)단계와, 상기 금속의 표층부에 탄소를 침입시켜 열처리 또는 담금질하고 표층부만을 경화하는 침탄단계와, 랩공구와 상기 금속 사이에 탄화규소를 넣고 접동시켜 양자간의 마모 작용을 이용하여 연삭 다듬질면의 블록(凸) 부분을 제거해 양호한 평탄면을 만드는 랩핑(Lapping)단계로 이루어진 금속 가공 방법에 있어서, 상기 블랭크단계후에 금속의 열변형량을 최소화하기 위해 상기 금속을 약 150℃~300℃로 가열한 상태에서, 약 30분~90분 동안 이를 유지한후, 공냉시키는 템퍼링(Tempering)단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 금속의 열처리 방법.
Description
본 발명은 금속의 열처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게 설명하면 정밀도가 요구되는 금속의 가공시 열처리후에 발생하는 열변형량을 최소화할 수 있는 금속의 열처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로 어떤 금속을 소재로 하여 소정의 목적하는 가공물을 제조하기 위해서는 펀치와 다이스 등을 이용하여 소재가 되는 금속을 여러 모양으로 때려 뽑는 블랭크(Blank)단계와, 상기 블랭크된 금속에서 여분을 용접 또는 단조에 의해 제거하는 치즐링(Chiselling)단계와, 상기 금속의 표층부에 탄소를 침입시켜 열처리 또는 담금질하고 표층부만을 경화하는 침탄단계와, 랩이라는 공구와 상기 금속 사이에 주로 탄화규소를 넣고 접동시켜 양자간의 마모 작용을 이용하여 연삭 다듬질면의 볼록(凸) 부분을 제거해 양호한 평탄면을 만드는 랩핑(Lapping)단계로 이루어져 있다.
한편, 통상 모든 금속은 침탄단계 또는 열처리시에 다소의 차이는 있지만 금속의 변태(온도를 상승 또는 하강시켰기 때문에 어떤 공간 격자가 다른 공간 격자로 변화하는 현상)에 의해 열변형량이 필연적으로 발생함으로써 가공잔류응력이 남게 되는데 종래에는 이러한 열변형량을 최소화하기 위해 냉매의 종류, 열처리조건, 공법 변경, 소재의 종류나 단조 성형 조건, 가공 조건, 열처리 지그(Jig)의 형상 변경 등의 방법을 이용하였다.
이러한 열변형 최소화를 위한 조건 중 가공 조건을 변경하여 가공시 발생한 가공잔류응력을 최소화시키는 방법이 있으나 이는 가공의 생산성을 저하시켜 가공비를 증대시키며 또한 완전한 가공잔류응력을 제거하지는 못하는 단점이 있다.
이러한 문제점 때문에 가공잔류응력에 의한 열변형은 고질적인 문제로 남아 있거나 또는 열처리후 연삭가공을 추가시키는 등 품질, 비용적인 측면에서 여러가지 문제점을 내포하고 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 정밀도가 요구되는 금속의 가공시 열처리후 발생하는 열변형량을 최소화할 수 있도록 하여 2차가공량을 축소하거나 제거하고 열처리후 품질 개선을 이룰 수 있으며 가공 조건 개선으로 가공 생산성 향상 및 비용을 절감할 수 있는 금속의 열처리 방법을 제공하는데 있다.
제1도는 본 발명에 의한 금속의 열처리 방법을 사용한 실시품의 진원도 변화량을 도시한 것이고,
제2도는 기존품의 진원도 변화량을 도시한 그래프이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 펀치, 다이스 및 선삭 등을 이용하여 소정의 금속을 여러 모양으로 형성하는 블랭크(Blank) 단계와, 상기 블랭크된 금속에서 여분을 단조에 의해 제거하는 치즐링(Chiselling) 단계와, 상기 금속의 표층부에 탄소를 침입시켜 열처리 또는 담금질하고 표층부만을 경화하는 침탄 단계와, 랩공구와 상기 금속 사이에 탄화규소를 넣고 접동시켜 양자간의 마모 작용을 이용하여 연삭 다듬질면의 볼록(凸) 부분을 제거해 양호한 평탄면을 만드는 랩핑(Lapping) 단계로 이루어진 금속 가공 방법에 있어서, 상기 블랭크 단계후에 금속의 잔류 응력 제거를 위해, 상기 금속을 약 150℃~300℃로 단순 가열한 상태에서 약 30분~90분 동안 이를 유지한 후, 공냉시키는 템퍼링(Tempering) 단계가 더 포함된 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
여기서 본 발명의 실시예로써는 기어(T-Ⅲ FINAL GEAR)의 제조 과정을 중심으로하여 설명한다.
블랭크 단계로써 소정의 금속을 펀치와 다이스 또는 선삭에 의해 소정의 기어 모양으로 가공한다. 이어서 템퍼링 단계로써 상기 기어에 대한 차후 열변형량을 최소화하기 위해 상기 기어를 변태점 이하의 온도로 재가열하여 고냉시킨다. 다음 치즐링 단계로써 상기 기어에서 여분을 일정한 온도로 열 및 압력을 가하여 제거한다. 그리고 침탄 단계로써 상기 기어의 표층부에 탄소를 침입시켜 담금질하고 표층부만을 경화시킨다. 마지막으로 랩핑 단계로써 랩공구와 상기 기어 사이에 탄화규소를 넣고 접동시켜 양자간의 마모 작용을 이용하여 연삭 다듬질면의 볼록(凸) 부분을 제거해 양호한 평탄면을 만든다.
여기서 상기 치즐링 단계전 즉, 템퍼링 단계는 기어의 잔류 응력을 제거하거나 또는 열변형량을 최소화하기 위해 상기 기어를 약 150℃~300℃로 저온 가열한 상태에서, 약 30분~90분 동안 이를 유지한 후, 공냉 또는 서냉시킴으로써 차후에 실시되는 각종 단계에서 열변형량을 최소화시킬 수 있게 된다.
여기서, 상기 가열 온도를 150℃ 이하 또는 300℃ 이상으로 했을 경우에는 하기할 "진원도"의 변화가 크게 나타나 바람직하지 않으며, 또한 시간도 30분 이하 또는 90분 이상으로 유지했을 경우에는 마찬가지로 하기할 "진원도"의 변화가 크게 나타나 바람직하지 않다.
이와 같은 방법의 작용 효과로써 그 결과를 구체적인 데이터를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
아래의 표1 및 첨부된 도1은 상기 템퍼링 단계를 적용한 기어의 내경 진원도에 대한 결과이고, 표2 및 첨부된 도2는 템퍼링 단계를 적용하지 않은 금속의 내경 진원도를 도시한 것이다.(단위는 μm)
여기서 진원도(眞圓度)란 기어가 진원 인지 아닌지를 나타내는 정도로써 상기 진원도를 조사하는데는 양 센터에서 지지하고 있는 기어를 회전시키면서 콤퍼레이터 등으로 측정하여 측정자(測定子)의 움직임으로 반지름의 오차를 구한 것을 말한다.
위에 각 표 및 도면에서 볼 수 있는 바와 같이 치즐링 공정전 본 발명에 의한 템퍼링을 실시한 기어는 기존품에 대비하여 볼때 진원도가 약 50% 정도 감소됨을 알수 있다. 즉, 진원도 증가량을 살펴보았을 때 본 발명에 의한 열처리 방법이 적용된 제품은 평균 3.85μm가 증가했음에 반하여 기존품의 경우에는 25.67μm가 증가함으로써 그 열변형이 크게 나타남을 알 수 있는 것이다.
여기서 상기 연화(Softening)는 기어를 유연하게 만들거나 가공성을 증대시키기 위하여 변태점 부근까지 가열한 다음 서서히 냉각하는 조작을 의미하며, 경화(Hardening) 상기 기어에 적당한 가공 또는 열처리를 실시해서 그것을 단단하게 하는 조작을 말한다.
이상에서와 같이 본 발명은 비록 상기의 실시예에 한하여 설명하였지만 여기에만 한정되지 않으며 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 당업자에 의해 여러가지로 변형된 실시예도 가능하다.
따라서 본 발명에 의한 금속의 열처리 방법에 의하면 치즐링 단계에 들어가기 전에 금속을 템퍼링하여 줌으로써 정밀도가 요구되는 금속의 가공시 열처리후 열변형량을 약 50%정도 감소시킴으로써 2차 가공량을 축소하거나 제거하고 열처리 후 품질 개선을 이룰수 있으며 가공 조건 개선으로 가공 생산성 향상 및 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
Claims (1)
- 펀치, 다이스 및 선삭 등을 이용하여 소정의 금속을 여러 모양으로 형성하는 블랭크(Blank) 단계와, 상기 블랭크된 금속에서 여분을 단조에 의해 제거하는 치즐링(Chiselling) 단계와, 상기 금속의 표층부에 탄소를 침입시켜 열처리 또는 담금질하고 표층부만을 경화하는 침탄 단계와, 랩공구와 상기 금속 사이에 탄화규소를 넣고 접동시켜 양자간의 마모 작용을 이용하여 연삭 다듬질면의 볼록(凸) 부분을 제거해 양호한 평탄면을 만드는 랩핑(Lapping) 단계로 이루어진 금속 가공 방법에 있어서, 상기 블랭크 단계후에 금속의 잔류 응력 제거를 위해, 상기 금속을 약 150℃~300℃로 단순 가열한 상태에서 약 30분~90분 동안 이를 유지한 후, 공냉시키는 템퍼링(Tempering) 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 금속의 열처리 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970064594A KR100259983B1 (ko) | 1997-11-29 | 1997-11-29 | 금속의 열변형 최소화 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970064594A KR100259983B1 (ko) | 1997-11-29 | 1997-11-29 | 금속의 열변형 최소화 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19990043572A KR19990043572A (ko) | 1999-06-15 |
| KR100259983B1 true KR100259983B1 (ko) | 2000-06-15 |
Family
ID=19526045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019970064594A KR100259983B1 (ko) | 1997-11-29 | 1997-11-29 | 금속의 열변형 최소화 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100259983B1 (ko) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030013961A (ko) * | 2001-08-10 | 2003-02-15 | 현대자동차주식회사 | 침탄열처리 적용 부품의 열변형 감소 방법 |
| KR100737602B1 (ko) * | 2006-01-24 | 2007-07-10 | 현대자동차주식회사 | 자동차용 등속조인트 케이지 및 그 제조방법 |
| KR100793702B1 (ko) * | 2007-03-30 | 2008-01-14 | 현대 파워텍 주식회사 | 자동변속기용 기어류 및 샤프트의 열처리 방법 |
-
1997
- 1997-11-29 KR KR1019970064594A patent/KR100259983B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19990043572A (ko) | 1999-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6059898A (en) | Induction hardening of heat treated gear teeth | |
| CA1077378A (en) | Method of working steel machine parts including machining during quench cooling | |
| JPH0938747A (ja) | 傘歯車の製造方法 | |
| JP2000015379A (ja) | 高炭素鋼の鍛造方法 | |
| KR100259983B1 (ko) | 금속의 열변형 최소화 방법 | |
| CN110904324B (zh) | 行星齿轮热处理工艺 | |
| JP4884803B2 (ja) | 鋼材の熱処理方法 | |
| KR100685048B1 (ko) | 조압연 공형롤의 제조방법 | |
| KR100422737B1 (ko) | Ｓｃｍ계 단조품의 제어 냉각 방법 | |
| JP3264790B2 (ja) | 異形断面を有する引抜き部品とその製造方法 | |
| CN115582678B (zh) | 一种重型万向节十字轴的制作方法 | |
| CN215279416U (zh) | 一种设有锁模条的精密主体内芯切边模 | |
| JPH11254077A (ja) | 高強度、高靱性金型の製造方法 | |
| KR100357974B1 (ko) | 복탄을 이용한 직선레일 소재의 제조방법 | |
| JPH05320748A (ja) | 転造加工性および切削加工性に優れた高強度軸部品の製造方法 | |
| JPH08300066A (ja) | 金型の製造方法 | |
| JP2000265211A (ja) | 高ｃ含有ステンレス鋼片の熱処理方法とこれを利用したステンレス鋼製部品の製造方法 | |
| JPH03111551A (ja) | 歯車の製造方法 | |
| JPS60167724A (ja) | 等速ジヨイント外筒の製造方法 | |
| JPH0523775A (ja) | 鋼製部品の製造方法 | |
| JPS606235A (ja) | 機械部品の温間鍛造法 | |
| JPH0698430B2 (ja) | 鍛造方法 | |
| JP2007270343A (ja) | 外輪部材の製造方法 | |
| CN112226587A (zh) | 免维护金型工装夹板的制造方法 | |
| JPH11131182A (ja) | フレームハード用冷間工具鋼 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20040225 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |