KR100766770B1 - Method for heat treatment adi - Google Patents
Method for heat treatment adi Download PDFInfo
- Publication number
- KR100766770B1 KR100766770B1 KR1020060114324A KR20060114324A KR100766770B1 KR 100766770 B1 KR100766770 B1 KR 100766770B1 KR 1020060114324 A KR1020060114324 A KR 1020060114324A KR 20060114324 A KR20060114324 A KR 20060114324A KR 100766770 B1 KR100766770 B1 KR 100766770B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- quenching
- heat treatment
- cast iron
- adi
- article
- 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
- C21D5/00—Heat treatments of cast-iron
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 고강도 주철재의 열처리 방법을 설명하는 개략도,1 is a schematic diagram illustrating a heat treatment method of a high strength cast iron according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 고강도 주철재의 열처리 방법을 설명하는 공정도,2 is a process chart for explaining a heat treatment method of a high strength cast iron according to the present invention;
본 발명은 고강도 주철재의 열처리 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존 주철재 대비 추가 성분없이 고강도 주철재(ADI) 열처리를 수행하여, 소재비 상승없이 강도 형상 등을 도모할 수 있도록 한 고강도 주철재의 열처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heat treatment method of a high-strength cast iron, more specifically, a high-strength cast made to perform a high-strength cast iron (ADI) heat treatment without additional components compared to the existing cast iron, to achieve a strength shape without increasing the material cost It relates to a method of heat treatment of steel.
통상적으로, Austempered Duction Iron(ADI)는 구상흑연주철을 오스템퍼링이라는 열처리를 행함으로써 기지조직을 개선하여 구상흑연주철의 재질을 강인화 시킨 재료이다.In general, Austempered Duction Iron (ADI) is a material in which the structure of the nodular cast iron is strengthened by performing a heat treatment called austempering on the nodular cast iron.
ADI 재료가 생산 단가의 감소와 설계의 유연성, 우수한 가공특성, 높은 비강도, 그리고 향상된 인성, 마모저항, 피로강도 등을 복합적으로 제시할 수 있는 장 점을 가지고 있기 때문에 기계나 자동차 등의 부품재료에 주로 사용되고 있는 주강이나 단조강 및 용접재나 침탄강 그리고 알루미늄 부품 등에 필적할 만하며, 한편으로는 경제적 측면과 공업적 측면을 동시에 고려할 때 이들 재료보다 더 우수하다고 할 수 있다.ADI materials have the advantages of reducing production costs, flexibility in design, excellent processing characteristics, high specific strength, and improved toughness, abrasion resistance, and fatigue strength. It is comparable to cast steel, forged steel, welding materials, carburized steel, and aluminum parts, which are mainly used in the process. However, it is superior to these materials in consideration of economic and industrial aspects.
그리고, ADI는 원소재인 구상흑연주철이 가지는 여러 장점을 활용할 수 있으므로 정밀주조가 가능하고 제품 생산 시 많은 기계가공이 필요 없고, 또한 주물 그 자체를 열처리하여 완제품으로 사용할 수 있어 경제적 가치를 더욱 높일 수 있다. In addition, ADI can take advantage of the many advantages of spheroidal graphite iron, which is a raw material, so that precision casting is possible, and it does not require much machining in the production of the product, and the heat treatment of the casting itself can be used as a finished product to further increase the economic value. Can be.
게다가 ADI는 비교적 많은 잔류 오스테나이트를 함유하고 있어 인성이 크므로 열처리 시 크랙의 발생이 거의 없고, 다량의 흑연이 존재하므로 가에 비해 비중이 작고 내마모성도 우수하다. In addition, since ADI contains a relatively large amount of retained austenite, the toughness is high, so that little crack is generated during heat treatment, and since a large amount of graphite is present, the specific gravity is low and the wear resistance is excellent.
이러한 장점으로 인하여 자동차 부품과 기타 기관차 부품 및 공구류 등에 이르기까지 그 적용범위를 점차 넓혀가고 있는 실정에 있으며, 최근에는 환경에 대한 규제가 강화됨에 따라 향후 환경 친화적인 자동차의 개발이 대두되고 있고, 그 일환으로 경량화에 대한 관심이 고조되면서 Al 이나 Mg 등과 같은 경량금속을 기존 철강재로 대체하려는 노력과 함께 기존 재료의 품질향상을 통한 우수한 기계적 특성을 부여함으로써 동일한 성능기준을 만족하면서 훨씬 가벼운 제품의 개발이 이루어지고 있다. Due to these advantages, the scope of application is gradually being extended to automobile parts, other locomotive parts and tools, etc. Recently, as environmental regulations are strengthened, development of environmentally friendly automobiles is emerging. As the interest in light weight increases, the development of much lighter products while satisfying the same performance standards by providing excellent mechanical properties through improvement of the quality of existing materials along with efforts to replace lightweight metals such as Al and Mg with existing steel materials. It is done.
구상 흑연주철과 ADI의 기계적 특성은 주로 기지조직에 의해 결정되는 바, 구상흑연주철의 기지는 펄라이트와 페라이트의 혼합으로 이루어지고, 이러한 조직 은 오스테나이타이징에서 완전히 오스테나이트로 변태하게 되고, 퀀칭 및 오스템퍼링 처리과정에서 오스페라이트(ausferrite)라 불리는 침상의 페라이트(ferrite)와 고탄소 안정화 오스테나이트로 변태하게 되며, 이러한 오스페라이트 조직은 곧 고강도, 고 인성의 구상흑연주철을 만드는 주원인이 되는 것이다.The mechanical properties of spheroidal graphite cast iron and ADI are mainly determined by the matrix structure, and the matrix of spheroidal graphite iron is composed of a mixture of pearlite and ferrite, and this structure is completely transformed from austenizing to austenite, and quenched. In the process of austempering, the ferrite and the high carbon stabilized austenite, called ausferrite, are transformed into an austerite, which is a main cause of the formation of high-strength and high-strength nodular cast iron. .
상기 AID의 열처리는 3단계로 이루어지며, 이는 오스테나이타이징, 소입 그리고 오스템퍼링 순이다.The heat treatment of the AID is performed in three steps, which are in the order of austenizing, quenching, and ostempering.
상기 오스테나이타이징은 1500~1700℉(815~927℃) 범위의 오스테나이타이징 온도로 주물 가열하는 단계이고, 상기 소입은 펄라이트의 형성을 피할 수 있을 정도의 속도로 450~750℉(232~400℃) 범위의 오스템파링 온도까지 급냉(냉각)하는 단계이며, 상기 오스템퍼링은 적당한 온도에서 오스페라이트 기지(침상의 페라이트와 2%의 탄소를 포함한 안정화된 오스테나이트)가 생성될 만큼의 충분한 시간동안 제품을 오스템퍼링하는 단계이다.The austenizing is a casting heating step at an austenizing temperature in the range of 1500 to 1700 ° F. (815 to 927 ° C.), and the quenching is performed at a rate of 450 to 750 ° F. (232) at a rate sufficient to avoid the formation of pearlite. Quenching (cooling) to an ostempering temperature in the range of ˜400 ° C.), which is sufficient to produce an austerite matrix (stabilized austenite containing acicular ferrite and 2% carbon) at a suitable temperature. This is the step of ostempering the product for a time.
상기 급냉 단계에서, 일반염에 소입할 경우 제품 소입성(경화능) 문제에 따라 초기 소재 주조시 경화능 향상을 도모하고자 추가성분으로 Ni,Mo,Cu 등을 첨가해야 한다.In the quenching step, Ni, Mo, Cu, etc. should be added as an additional component in order to improve the hardenability during the initial material casting in accordance with the product quenchability (curability) problem when quenched in the general salt.
이는 열처리 비용을 크게 증가시키는 원인이 되고 있다.This causes a significant increase in the heat treatment cost.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, ADI 소재를 가열, 소입, 수세척, 건조의 순으로 열처리하되, 소입 단계를 1차 소입 및 2차 소입 단계 로 진행함과 더불어 수세척시 사용되는 폐수를 1차 소입 단계로 공급하여 냉각에 사용함으로써, 고강도 주철재의 물성 향상과 함께 폐수 사용에 따른 환경 오염 방지를 도모할 수 있도록 한 고강도 주철재의 열처리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above points, the heat treatment in the order of heating, quenching, washing, drying in the order of ADI material, while the quenching step proceeds to the first and second quenching step and also when washing It is an object of the present invention to provide a heat treatment method of high strength cast iron material that can be used for cooling by supplying the wastewater used in the first quenching step to improve the properties of the high strength cast iron material and to prevent the environmental pollution caused by the use of the waste water. .
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 가열실에서 850~950℃ 범위의 오스테나이타이징 온도로 ADI 소재를 주물 가열하는 단계와; 가열된 제품을 1차 소입조에서 250~430℃ 범위로 1차 소입하는 단계와; 2차 소입조에서 190~380℃ 범위로 2차 소입하는 단계와; 2차 소입된 제품을 수세척 및 건조하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고강도 주철재의 열처리 방법을 제공한다.The present invention for achieving the above object comprises the steps of: heating the ADI material to the austenizing temperature range of 850 ~ 950 ℃ in the heating chamber; First quenching the heated product in the first quenching bath in the range of 250 to 430 ° C .; Second quenching in a second quench bath in the range of 190 to 380 ° C .; It provides a heat treatment method of high-strength cast iron, characterized in that the step of washing and drying the second quenched product.
바람직한 일 구현예로서, 상기 수세척시 사용되는 중성염의 세척수 폐수를 상기 1차 소입조로 공급하여 냉각속도를 증가시킨 것을 특징으로 한다.As a preferred embodiment, it is characterized in that the cooling rate is increased by supplying the wash water wastewater of the neutral salt used in the water washing to the primary sintering tank.
이하, 본 발명의 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 고강도 주철재의 열처리 방법을 설명하는 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 고강도 주철재의 열처리 방법을 설명하는 공정도이다.1 is a schematic diagram illustrating a heat treatment method of a high strength cast iron according to the present invention, and FIG. 2 is a process diagram illustrating a heat treatment method of a high strength cast iron according to the present invention.
본 발명은 급냉 단계에서 소입성(경화능) 문제에 따라 초기 소재 주조시 경화능 향상을 도모하고자 추가성분으로 Ni,Mo,Cu 등을 첨가하는 것으 배제하여, 소재비 절감 및 고강도 주철재의 물성을 향상시킬 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.The present invention eliminates the addition of Ni, Mo, Cu, etc. as an additional component in order to improve the hardenability during initial material casting in accordance with the problem of hardenability (hardening ability) in the quenching step, reducing material costs and properties of high-strength cast iron One point is to improve this.
먼저, 가열실에서 850~950℃ 범위의 오스테나이타이징 온도로 ADI 소재를 주물 가열하는 단계가 진행된다.First, a step of casting heating the ADI material at the austenizing temperature in the range of 850 ~ 950 ℃ in the heating chamber is carried out.
다음으로, 가열된 제품을 1차 소입조에서 250~430℃ 범위로 1차 소입하는 단계 및 2차 소입조에서 190~380℃ 범위로 2차 소입하는 단계가 진행된다.Next, the step of primary quenching the heated product in the range of 250 ~ 430 ℃ in the primary quenching tank and the second quenching in the range of 190 ~ 380 ℃ in the secondary quenching tank is in progress.
위와 같은 오스테나이징과 오스템퍼링 각각의 열처리 온도범위는 재료의 변태 온도를 감안하고, 원하는 조직을 얻기 위하여 결정되는 바, 실질적인 온도 범위와 열처리 유지시간은 많은 시험과 분석을 통하여 최적의 조건이 설정되며 이것이 ADI열처리에서 매우 중요한 요소가 된다.The heat treatment temperature range of each of the above austenizing and austempering is determined in order to obtain the desired structure considering the transformation temperature of the material. The actual temperature range and the heat treatment holding time are determined by many tests and analyzes. This is a very important factor in ADI heat treatment.
이때, 수세척시 사용되는 중성염의 세척수 폐수가 1차 소입조로 공급되는 바, 열처리 공정상 세척과정에서 발생되는 중성염의 폐수를 1차 소입조로 공급함으로써, 폐수의 재활용에 따른 환경오염을 방지할 수 있다.At this time, the wastewater of the neutral salt used for washing water is supplied to the first sintering tank, and by supplying the wastewater of the neutral salt generated during the washing process to the first sintering tank, it is possible to prevent environmental pollution due to the recycling of the wastewater. have.
마지막으로, 2차 소입된 제품을 수세척 및 건조하여 ADI 제품의 열처리가 종료된다.Finally, the second quenched product is washed and dried to finish the heat treatment of the ADI product.
이하, 본 발명의 실시예를 비교예와 함께 더욱 상세하게 설명하겠는 바, 본 발명이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described in more detail with a comparative example, but the present invention is not limited by the following examples.
실시예Example
850~950℃ 범위의 오스테나이타이징 온도로 ADI 소재를 주물 가열하는 단계와; 가열된 제품을 1차 소입조에서 250~430℃ 범위로 1차 소입하는 단계와; 2차 소입조에서 190~380℃ 범위로 2차 소입하는 단계와; 2차 소입된 제품을 수세척 및 건조하는 단계와; 수세척시 사용되는 폐수를 1차 소입 단계로 공급하는 단계를 통 하여 고강도 주철재에 대한 열처리를 실시하였다.Casting heating the ADI material at an austenizing temperature in the range of 850-950 ° C .; First quenching the heated product in the first quenching bath in the range of 250 to 430 ° C .; Second quenching in a second quench bath in the range of 190 to 380 ° C .; Washing and drying the secondary quenched product; Heat treatment was performed on high-strength cast iron through the step of supplying the wastewater used for washing in the first quenching stage.
비교예Comparative example
기존의의 열처리 방법에 의하여 ADI소재를 열처리하였다.The ADI material was heat-treated by the conventional heat treatment method.
즉, 1차만의 소입 단계에서 제품 소입성(경화능) 문제에 따라 초기 소재 주조시 경화능 향상을 도모하고자 추가성분으로 Ni,Mo,Cu 등을 첨가하여 열처리를 실시하였다.That is, in order to improve the hardenability during the initial material casting in accordance with the problem of product quenchability (hardening ability) in the first quenching step, Ni, Mo, Cu, etc. were added as an additional component and heat-treated.
실험예Experimental Example
실시예에 따른 본 발명의 고강도 주철재와, 비교예에 따른 기존의 주철재간의 물성 실험을 통상의 방법으로 실시하였으며, 그 결과는 아래의 표 1에 나타낸 바와 같다.Physical properties of the high-strength cast iron of the present invention according to the embodiment, and the existing cast iron according to the comparative example was carried out by a conventional method, the results are shown in Table 1 below.
위의 표 1에서 보는 바와 같이, 예를들어, 연신율, 인장강도, 항복강도, 피로강도, 내 마모성 등을 서로 비교하여, 본 발명의 고강도 주철재가 보다 우수하다는 결과를 나타내는 그래프 내지 물성을 기재한 표를 제시하여 주십시요.As shown in Table 1 above, for example, by comparing the elongation, tensile strength, yield strength, fatigue strength, wear resistance and the like, the graph showing the physical properties showing the results that the high-strength cast iron of the present invention is more excellent Please present one vote.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 고강도 주철재의 열처리 방법에 의 하면, ADI 소재를 가열, 소입, 수세척, 건조의 순으로 열처리하되, 소입 단계를 1차 소입 및 2차 소입 단계로 진행함과 더불어 수세척시 사용되는 폐수를 1차 소입 단계로 공급하여 냉각에 사용함으로써, 고강도 주철재의 물성 향상과 함께 폐수 사용에 따른 환경 오염 방지를 도모할 수 있다.As described above, according to the heat treatment method of the high-strength cast iron according to the present invention, while heating the ADI material in the order of heating, quenching, washing, drying, the quenching step proceeds to the first and second quenching step In addition, by supplying the wastewater used in the water washing in the first quenching step to cool the use, it is possible to improve the properties of the high-strength cast iron material and to prevent environmental pollution due to the use of wastewater.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060114324A KR100766770B1 (en) | 2006-11-20 | 2006-11-20 | Method for heat treatment adi |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060114324A KR100766770B1 (en) | 2006-11-20 | 2006-11-20 | Method for heat treatment adi |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR100766770B1 true KR100766770B1 (en) | 2007-10-17 |
Family
ID=38814703
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060114324A KR100766770B1 (en) | 2006-11-20 | 2006-11-20 | Method for heat treatment adi |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100766770B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014145421A2 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Wayne State University | Development of nanostructure austempered ductile iron with dual phase microstructure |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6213522A (en) | 1985-07-10 | 1987-01-22 | Toyota Motor Corp | Heat treatment of high strength and toughness spheroidal graphite cast iron |
KR100372011B1 (en) | 1999-12-15 | 2003-02-14 | 사단법인 대학산업기술지원단 | Austempered ductile cast iron and manufacturing method thereof |
-
2006
- 2006-11-20 KR KR1020060114324A patent/KR100766770B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6213522A (en) | 1985-07-10 | 1987-01-22 | Toyota Motor Corp | Heat treatment of high strength and toughness spheroidal graphite cast iron |
KR100372011B1 (en) | 1999-12-15 | 2003-02-14 | 사단법인 대학산업기술지원단 | Austempered ductile cast iron and manufacturing method thereof |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014145421A2 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Wayne State University | Development of nanostructure austempered ductile iron with dual phase microstructure |
WO2014145421A3 (en) * | 2013-03-15 | 2014-11-06 | Wayne State University | Development of nanostructure austempered ductile iron with dual phase microstructure |
US10066278B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-09-04 | Wayne State University | Development of nanostructure austempered ductile iron with dual phase microstructure |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2092089B1 (en) | Austempered ductile iron, method for producing this and component comprising this iron | |
JP5378512B2 (en) | Carburized parts and manufacturing method thereof | |
CN104017965B (en) | A kind of process technique improving Cr12MoV steel obdurability | |
CN100503893C (en) | Process for producing gear with hard bainite structure on surface | |
CN102605378A (en) | Carburizing and quenching method | |
CN113637915B (en) | Nb-Ti-B microalloyed carburized gear steel and preparation method thereof | |
CN101849028B (en) | High tensile steel for deep drawing and manufacturing method thereof | |
CN104178771A (en) | Heat treatment and surface treatment method of mold steel SDCM1 for hot stamping | |
CN109183045A (en) | A kind of heat treatment process of vehicle spindle | |
CN103103435A (en) | Preparation technology for nodular cast iron with TRIP (transformation-induced plasticity) effect | |
KR100766770B1 (en) | Method for heat treatment adi | |
EP2888378B1 (en) | Method for heat treating a steel component | |
CN104562050B (en) | A kind of preparation method of heavy-duty gear | |
US6902631B2 (en) | Air-hardening, low to medium carbon steel for improved heat treatment | |
KR20120134281A (en) | Microalloy steel having high strength and method for producing the same | |
CN107419175B (en) | Economical tool steel with good fatigue life and production method thereof | |
CN112795722A (en) | Austempering technology for austempered ductile iron | |
KR100757105B1 (en) | A heat treatment method of austempered ductile iron | |
KR20010056345A (en) | Austempered ductile cast iron and manufacturing method thereof | |
CN113215376B (en) | Loader bucket tooth and heat treatment method thereof | |
CN104561813A (en) | High-abrasion-resistance air-cooled medium carbon Si-Mn system steel | |
CN104264160A (en) | Multiplex heat treatment method for enhancing wear resistance, corrosion resistance, impact resistance and fatigue resistance of quenched and tempered steel surface | |
JP4778626B2 (en) | Manufacturing method of steel parts with low heat treatment strain | |
KR20050046529A (en) | A hydraulic breaker housing, having hydraulic breaker and manufacturing method thereof | |
KR20130052103A (en) | Heat treatment method of toughness improment,energy savings and productivity for use in such the controls of carbide solution volume to matrix and tempering temperature |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121008 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131004 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140821 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |