KR100905304B1 - Metal isothermal annealing heat treatment method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 등온어닐링공정 기술개발을 통하여 각 기어(gear) 강종의 최적 열처리 조건 및 최적 공정을 확립하고, 기계가공성 향상을 위한 페라이트(ferrite), 펄라이트(pearlite)의 부피분율 제어, 최종열처리 공정에서의 열처리 변형제어, 기계적 특성의 균일성 등을 위한 밴드 스트럭쳐(band structure), Bainite(베이나이트), 펄라이트(Pearlite) 뭉침의 제거를 목적으로 개발한 강종의 등온어닐링 열처리방법에 관한 것이다.The present invention establishes an optimum heat treatment condition and an optimum process for each gear steel grade through the development of isothermal annealing process technology, and controls the volume fraction of ferrite and pearlite to improve the machinability, and in the final heat treatment process. The isothermal annealing heat treatment method for steel grades developed for the purpose of removing band structure, bainite and pearlite for control of heat treatment deformation, uniformity of mechanical properties, and the like.
본 발명은 1차 가열로를 가열하여 930℃ ~ 950℃의 온도를 유지시켜 열처리 소재를 투입 후 120~150분 가열한 1차 가열공정이 끝남과 동시에 연속적으로 연동되는 제1소둔로로 유입하며, In the present invention, the first heating furnace is heated to maintain a temperature of 930 ℃ ~ 950 ℃ to heat the material after heating 120 ~ 150 minutes At the end of the first heating process, it flows into the first annealing furnace, which is continuously interlocked.
외부면에 설치되는 파이프에 10℃~20℃의 온도를 유지하며 왕복 순환되는 냉각수에 의해 내부의 온도를 600℃~630℃를 유지한 상태의 제1소둔로의 내부 온도를 분당 80℃~100℃ 까지 급속히 냉각시켜 내부 온도가 600℃~630℃를 유지 한 제1소둔로에서 5~8분간 냉각시켜주며,The internal temperature of the first annealing furnace is maintained at a temperature of 10 ° C. to 20 ° C. in the pipe installed on the outer surface, and the internal temperature is maintained at 600 ° C. to 630 ° C. by cooling water reciprocated. Rapid cooling to ℃ ℃ cools for 5-8 minutes in the first annealing furnace with an internal temperature of 600 ℃ ~ 630 ℃,
내부 온도를 650℃~680℃로 유지한 제2소둔로에 유입시킨 상태에서 다시 5~8분간 저온 유지를 시켜주며,While keeping the internal temperature in the second annealing furnace maintaining the temperature of 650 ℃ ~ 680 ℃ again to maintain a low temperature for 5-8 minutes,
상기 제2소둔로에서 저온유지를 위해 5~8분간의 작업시간이 경과하면 열처리 소재는 다시 마지막으로 내부온도를 680℃~700℃로 유지시킨 소려로에 유입시켜 120~210분간 온도를 유지시켜 열처리함을 특징으로 한 것이다.When the working time of 5 to 8 minutes has elapsed to maintain the low temperature in the second annealing furnace, the heat-treated material is finally introduced into a sour furnace that maintains the internal temperature at 680 ° C. to 700 ° C. to maintain the temperature for 120 to 210 minutes. It is characterized by a heat treatment.
Description
본 발명은 등온어닐링공정 기술개발을 통하여 각 기어(gear) 강종의 최적 열처리 조건 및 최적 공정을 확립하고, 기계가공성 향상을 위한 페라이트(ferrite), 펄라이트(pearlite)의 부피분율 제어, 최종열처리 공정에서의 열처리 변형제어, 기계적 특성의 균일성 등을 위한 밴드 스트럭쳐(band structure), Bainite(베이나이트), 펄라이트(Pearlite) 뭉침의 제거를 목적으로 개발한 강종의 등온어닐링 열처리방법에 관한 것이다.The present invention establishes an optimum heat treatment condition and an optimum process for each gear steel grade through the development of isothermal annealing process technology, and controls the volume fraction of ferrite and pearlite to improve the machinability, and in the final heat treatment process. The isothermal annealing heat treatment method for steel grades developed for the purpose of removing band structure, bainite and pearlite for control of heat treatment deformation, uniformity of mechanical properties, and the like.
종래의 열처리 기술은 켄칭(quenching), 템퍼링(tempering)이나 표면경화(surface hardening)등 주로 제품의 강도, 내마모성을 향상시키는 기술에 초점이 맞추어졌으나 링 기어(ring gear)등 자동차부품의 가공성 향상, 열처리 후의 변형량 제어, 제품의 기계적 특성 향상 등을 위하여 제품의 초기 공정인 단조 후의 어널링공정의 경제성에 관심을 기울이고 있다.Conventional heat treatment technology mainly focuses on improving the strength and abrasion resistance of products such as quenching, tempering or surface hardening, but improves the processability of automotive parts such as ring gears, In order to control the amount of deformation after heat treatment and to improve the mechanical properties of the product, attention is paid to the economics of the annealing process after forging, which is an initial process of the product.
현재의 열처리 기술은 켄칭(quenching), 템퍼링(tempering)에 의한 경도, 미 세조직, 변형량 제어기술은 어느정도의 수준에 도달하였으나 어널링(annealing)에 의한 열처리 기술은 단지 경도 제어 수준에 머물러 있는 실정이다.Current heat treatment technology has reached a certain level of quenching, tempering hardness, fine structure, and deformation control technology, but annealing heat treatment technology is only at the hardness control level. to be.
자동차 부품의 단조품은 단조 후 어널링(annealing)이나 노멀라이징 (normalizing) 공정을 거쳐서 기계 가동 후 켄칭, 템퍼링 또는 침탄공정을 거쳐서 제품의 강도를 향상시킨 다음 최종 연마공정을 통하여 제품의 치수를 조절하는 것이 일반적인 제조공정이며, 노멀라이징 (normalizing)이나 어널링(annealing)을 통하여 미세한 페라이트(ferrite)와 펄라이트(pearlite) 조직이 생성된다. Forging parts of automobile parts are made by annealing or normalizing process after forging, and then quenching, tempering or carburizing process to improve the strength of the product, and then adjusting the size of the product through final polishing process. It is a general manufacturing process, and fine ferrite and pearlite structures are generated through normalizing or annealing.
이러한 열처리는 단조에 의해 잔류되어 있는 단조응력을 제거하는 역할을 한다. This heat treatment serves to remove the forging stress remaining by the forging.
단조응력을 제거하지 않으면 절삭 및 침탄, 도장, 도금에 많은 영향을 주게 되며, 절삭 공정에서 가공성 및 가공생산성을 저하시키며, 가공툴의 조기마모를 유발한다. If the forging stress is not removed, the cutting and carburizing, painting, and plating are greatly influenced, and the workability and productivity in the cutting process are reduced, leading to premature wear of the processing tool.
또한, 침탄시 변형 또는 크랙과 같은 결함이 나타나며, 침탄 소입능력을 나쁘게 하며, 최종 기어의 소음문제, 내구성을 해치게 된다. In addition, defects such as deformation or cracks appear during carburizing, worsening carburizing quenching ability, and damaging noise and durability of the final gear.
이와 같은 일반적인 공정 중에서 제품의 가공성, 최종제품의 기계적 특성 그리고 최종 연마 등에 영향을 미치는 중요한 공정으로 단조 후의 어널링 공정이 크게 부각되고 있고 있는 실정이다.Among such general processes, an annealing process after forging is emerging as an important process affecting the processability of the product, the mechanical properties of the final product, and the final polishing.
이와 같은 이유로 제품의 가공성, 최종제품의 기계적 특성 그리고 최종연마등에 영향을 미치는 중요한 공정으로 단조의 어널링공정이 크게 부각되고 있으며, 제품의 가공비, 기계적 특성 등에 직접적인 영향을 미치므로 자동차 부품의 제조원 가 절감에 있어서 중요한 변수로 대두 되고 있다.For this reason, the forging annealing process is an important process that affects the processability of the product, the mechanical properties of the final product and the final polishing, and the manufacturing cost of automobile parts is directly affected because it directly affects the processing cost and mechanical properties of the product. It is emerging as an important variable in savings.
그러나 현재의 등온 어닐링은 노멀라이징 후 템퍼링을 실시하는 공정을 사용하여 변형된 등온어닐링을 실시함으로 서 등온열처리의 이론적 근거를 확보하지 못하여 경도, 조직의 불균일한 품질을 생산하고 있는 실정이다.However, current isothermal annealing is a situation in which the isothermal annealing is modified using a process of tempering after normalizing, thereby failing to secure a theoretical basis for isothermal heat treatment, thereby producing a nonuniform quality of hardness and texture.
종래 자동차용기어등은 침탄부품으로서 열간단조용 저탄소합금강, Cr-Mo강, Ni-Cr-Mo강 및 고탄소강이 사용되고 있으나, 통상의 노말라이징 또는 어닐링에 의한 연화(150~180Hv)가 어렵고, 냉각중 베이나이트(bainite)조직의 출현으로 가공성이 악화되어 가공 생산성에 많은 문제점을 가지고 있다.Conventionally, automotive gears are used for carburizing parts such as low carbon alloy steel, Cr-Mo steel, Ni-Cr-Mo steel, and high carbon steel for hot forging, but they are difficult to soften by conventional normalizing or annealing (150 ~ 180Hv), The appearance of heavy bainite (bainite) structure is deteriorated in workability has a lot of problems in processing productivity.
따라서 노말라이징 또는 어닐링처리에 의한 미세한 페라이트와 펄라이트 조직을 얻기 위해서 오스테나이트화 온도에서 일정 시간 동안 가열한 후 600~700℃에서 등온어닐링 공정이 요구되는 것으로, 종래 대부분의 열처리공정에서 고온로와 저온로를 연결하여 연속냉각처리방식에 의한 열처리를 실시하므로서 조직의 60%이상이 베이나이트(bainite)조직을 형성시켜 그 후 기계가공성을 악화시키고, 이어서 조직의 불균일 때문에 침탄의 불균일이 일어나 변형 및 크랙의 원인이 되고 있다.Therefore, in order to obtain a fine ferrite and pearlite structure by normalizing or annealing treatment, the isothermal annealing process is required at 600-700 ° C. after heating for a predetermined time at the austenitization temperature. By heat treatment by continuous cooling method by connecting the furnaces, more than 60% of the tissues form bainite tissues, and then deteriorate machinability. Caused by.
기존 등온 어닐링으로 발생되는 조직불균열의 문제점으로는 다음과 같다.Problems of tissue unevenness caused by conventional isothermal annealing are as follows.
펄라이트(pearlite) + 페라이트(ferrite)의 부피분율의 불균형으로 인한 가공성 저하와, 단조작업시 발생한 단류선이 불균일한 냉각으로 인한 밴드 스트럭쳐(band structure) 과다 석출, 펄라이트(pearlite) + 페라이트(ferrite)의 뭉침 과다로 인한 가공 후 침탄 열처리시 변형 발생과, 베이나이트(bainite) 및 초석 페라이트로 인한 잔류 오스테나이트의 증가로 인한 기어(gear) 치절부의 폐 팅(petting) 현상 발생 등이 있다.Degradation of workability due to unbalanced volume fraction of pearlite + ferrite and excessive precipitation of band structure due to uneven cooling of the flow stream during forging operation, pearlite + ferrite Deformation occurs during carburizing heat treatment after processing due to excessive clumping, and petting of gear teeth due to increase of residual austenite due to bainite and cornerstone ferrite.
본 기술개발을 통하여 기존 등온 어닐링 공정으로 발생되는 결함을 개선하고, 열처리 품질을 향상시킬 수 있다. Through this technology development, it is possible to improve defects generated by the existing isothermal annealing process and to improve heat treatment quality.
또한, 품질을 획득함으로써 국제 경쟁력을 확보할 수 있으며, 국내 열처리업계로의 파급시 국내 기술수준의 국제적 수준으로 향상시킬 수 있다. In addition, it can secure international competitiveness by acquiring quality, and can improve to international level of domestic technology level when spreading to domestic heat treatment industry.
본 발명에서는 등온어닐링공정 기술개발을 통하여 각 기어(gear) 강종의 최적 열처리 조건 및 최적 공정을 확립하고, 기계가공성 향상을 위한 페라이트(ferrite), 필라이트(pearite)의 부피분율 제어, 최종열처리 공정에서의 열처리 변형제어, 기계적 특성의 균일성 등을 위한 밴드 스트럭쳐(band structure), Bainite(베이나이트), 펄라이트(pearlite) + 페라이트(ferrite) 뭉침의 제거를 목적으로 개발한 것이다. In the present invention, through the development of isothermal annealing process technology to establish the optimum heat treatment conditions and the optimum process of each gear steel grades, to control the volume fraction of ferrite, pearite to improve the machinability, the final heat treatment process It was developed to remove band structure, bainite (bainite), pearlite + ferrite clumps for heat treatment deformation control and uniformity of mechanical properties.
본 발명은 상기와 같은 열처리 하고자하는 강종에 따라 각기 다른 열처리 공정이 필요한 것으로, 그 실시 예로 SCM822HVSI와 SCM920HVSI, SCR420HB의 강종에 있어서는 다음과 같다.The present invention requires a different heat treatment process according to the steel to be heat treated as described above, the embodiment of the steel grades of SCM822HVSI, SCM920HVSI, SCR420HB as follows.
제 1 공정(가열공정)First process (heating process)
1차 가열로를 가열하여 930℃ ~ 950℃의 온도를 유지시켜 열처리 소재를 투입 후 120분~150분 가열한다.The first heating furnace is heated to maintain a temperature of 930 ℃ ~ 950 ℃ to heat the material after the heating 120 minutes ~ 150 minutes.
상기 제 1공정에 있어 1차 열처리함에 있어 각각의 강종에 따라 그 시간은 다소의 분화를 두고 조절하여야하는 것으로 1차 가열공정이 끝남과 동시에 연속적으로 연동되는 제1소둔로로 유입되는 것이다.In the first heat treatment in the first process, the time is to be adjusted according to the respective steel grades, which is introduced into the first annealing furnace continuously connected with the end of the first heating process.
제 2 공정(냉각공정)2nd process (cooling process)
제 2공정에 있어서는 제1소둔로는 외부면에 설치되는 파이프에 10℃~20℃의 온도를 유지하며 왕복 순환되는 냉각수에 의해 내부의 온도를 600℃~630℃를 유지한 상태에서 소둔로에서 유입되는 1차 가열된 열처리 소재를 급냉 시키는 냉각공정으로 상기 제1공정을 거친 열처리 소재는 내부 온도가 600℃~630℃를 유지 한 제1소둔로에서 5~8분간 냉각시켜준다.In the second process, the first annealing furnace maintains a temperature of 10 ° C. to 20 ° C. in the pipe installed on the outer surface and the internal temperature is maintained at 600 ° C. to 630 ° C. by the reciprocating cooling water. The heat treatment material that passed the first step is cooled in a first annealing furnace having an internal temperature of 600 ° C. to 630 ° C. for 5 to 8 minutes.
상기와 같이 냉각수를 사용함에 있어 냉각수를 순환시켜 주면 제1소둔로의 내부 온도를 분당 80℃~100℃ 까지 급속히 냉각시켜준다.
상기와 같이 제1소둔로의 내부온도를 분당 80℃~100℃ 까지 급속히 냉각시켜준다고 함은, 1차 가열로에서 가열공정이 끝난 열처리 소재가 제1소둔로로 유입시, 930℃ ~ 950℃의 온도를 유지한 상태에서 유입되면 제1소둔로의 내부온도가 600℃~630℃ 를 유지한 상태에서 930℃ ~ 950℃ 온도를 유지한 열처리 소재가 제1소둔로의 내부에 투입되면, 내부의 온도를 600℃~630℃를 유지하고 있는 제1소둔로의 내부에 투입하면 930℃ ~ 950℃ 온도의 열처리 소재가 제1소둔로의 내부 온도인 600℃~630℃로 도달하게 내려가는 온도까지가 분당 80℃~100℃ 까지 급속히 냉각되는 것으로 제1소둔로의 온도는 항상 600℃~630℃를 유지하고 있는 것이다.
즉, 제1소둔로에서 내부온도가 항상 600℃~630℃온도를 유지하고 있는 상태에서 930℃ ~ 950℃의 온도의 열처리 소재가 유입되면 930℃ ~ 950℃의 열처리 소재의 온도를 제1소둔로에서 내부온도와 동일한 600℃~630℃ 온도로 내려주기 위해 제1소둔로의 냉각수가 회전하며, 930℃ ~ 950℃의 온도의 열처리 소재온도가 제1소둔로의 내부온도와 동일한 600℃~630℃ 까지 내려가기까지 열처리 소재의 온도가 분당 80℃~100℃까지 냉각되는 것이다.
상기의 제 2공정에 있어서 제1소둔로는 제1소둔로를 이루고 있는 벽체의 외부면에 설치되는 파이프에 10℃~20℃의 온도를 지속적으로 유지시켜 회전하며, 왕복 순환되는 냉각수에 의해 내부의 온도가 600℃~630℃를 유지하게 되는 것은 제1소둔로 내부에 설치된 히터발열장치(도시하지 않음)가 냉각수에 의해 내부의 온도가 600℃~630℃ 아래로 내려 갈려면 히터발열장치가 가공하여 내부온도를 올려주며, 내부의 온도가 600℃~630℃보다 상승하려고 하면 제1소둔로에 설치된 휀(도시하지 않음)에 의해 제1소둔로의 열을 외부로 배출하여 조절함으로 항상 600℃~630℃를 유지하게 되는 것으로 온도의 감지는 센서에 의해 감지되는 것이다. In using the cooling water as described above, if the cooling water is circulated, the internal temperature of the first annealing furnace is rapidly cooled to 80 ° C. to 100 ° C. per minute.
As described above, the internal temperature of the first annealing furnace is rapidly cooled to 80 ° C. to 100 ° C. per minute. When the heat treatment material in which the heating process is completed in the first heating furnace flows into the first annealing furnace, it is 930 ° C. to 950 ° C. When the temperature is maintained in the state of maintaining the temperature of the first annealing furnace is maintained in the temperature of 600 ℃ ~ 630 ℃ when the heat treatment material maintaining the temperature of 930 ℃ ~ 950 ℃ is introduced into the interior of the first annealing furnace, The temperature of 600 ° C to 630 ° C, the temperature is lowered to reach 600 ° C to 630 ° C, where the heat treatment material at 930 ° C to 950 ° C reaches the internal temperature of the first annealing furnace. Is rapidly cooled from 80 ° C to 100 ° C per minute, and the temperature of the first annealing furnace is always maintained at 600 ° C to 630 ° C.
That is, when the heat-treated material at a temperature of 930 ° C to 950 ° C is introduced while the internal temperature is always maintained at 600 ° C to 630 ° C in the first annealing furnace, the temperature of the heat-treated material of 930 ° C to 950 ° C is first annealed. In the furnace, the cooling water of the first annealing furnace is rotated to lower the temperature to 600 ° C. to 630 ° C., which is the same as the internal temperature, and the heat treatment material temperature of 930 ° C. to 950 ° C. is 600 ° C. The temperature of the heat treatment material is cooled to 80 ° C.-100 ° C. per minute until it goes down to 630 ° C.
In the second step, the first annealing furnace rotates while continuously maintaining a temperature of 10 ° C. to 20 ° C. in a pipe installed on the outer surface of the wall constituting the first annealing path, and is internally reciprocated by cooling water. Temperature of 600 ℃ ~ 630 ℃ to maintain the heater heating device (not shown) installed inside the first annealing furnace to lower the temperature inside the 600 ℃ ~ 630 ℃ by the cooling water heater heating device is It raises the internal temperature by processing, and if the internal temperature is going to be higher than 600 ℃ ~ 630 ℃, the heat of the first annealing furnace is controlled by discharging the heat of the first annealing furnace to the outside by 휀 (not shown) installed in the first annealing furnace. The temperature is detected by the sensor by maintaining the temperature of ℃ ~ 630 ℃.
제 3 공정(저온유지 송풍공정)Third Process (Low Temperature Holding Blowing Process)
제 2공정의 제1소둔로에서 5~8분간 냉각 처리된 열처리 소재는 내부 온도를 650℃~680℃로 제1소둔로의 내부 온도보다 다소 높게 유지시킨 제2소둔로에 유입시킨 상태에서 다시 5~8분간 저온 유지를 시켜준다.In the first annealing furnace of the second process, the heat-treated material cooled for 5 to 8 minutes is returned to the second annealing furnace in which the internal temperature is maintained at 650 ° C. to 680 ° C. slightly higher than the internal temperature of the first annealing furnace. Keep low temperature for 5-8 minutes.
이때 제2소둔로에서는 냉각 순환팬을 제2소둔로 상단부분에서 아래로 지속지적으로 바람을 불어주어 내부의 온도가 일정하게 650℃~680℃로 유지되게 한다.At this time, in the second annealing furnace, the cooling circulation fan is continuously blown down from the upper part of the second annealing furnace so that the internal temperature is constantly maintained at 650 ° C to 680 ° C.
제 4 공정(회수공정)4th process (recovery process)
상기의 제 3공정인 제2소둔로에서 저온유지를 위해 5~8분간의 작업시간이 경 과하면 열처리 소재는 다시 마지막 공정인 제4공정에서 사용하는 내부온도 680℃~700℃를 유지시킨 소려로로 유입시켜 120~210분간 온도를 유지시켜 마감시킨다.When the working time of 5-8 minutes has elapsed to maintain the low temperature in the second annealing furnace, which is the third process, the heat-treated material is kept at an internal temperature of 680 ° C to 700 ° C used in the fourth process, which is the last process. Inlet to keep the temperature for 120 ~ 210 minutes.
상기와 같이 SCM822HVSI와 SCM920HVSI, SCR420HB의 강종은 가열과 냉각, 송풍공정을 모두 거치는 열처리 과정으로 열처리 후에 따른 강종의 화학 성분 함유량은 아래의 참고 표와 같다.As described above, the steel grades of SCM822HVSI, SCM920HVSI, and SCR420HB are heat treatments that go through heating, cooling, and blowing processes, and the chemical composition of the steel grades after heat treatment is as follows.
또한 상기와 같은 공정을 거쳐지는 SCM920HVSI의 강종의 기계적 성질변화는 아래의 참고 표와 같다.In addition, the mechanical properties of the steel grade of SCM920HVSI undergoing the above process is shown in the reference table below.
상기와 같은 본 발명의 다른 실시 예로서 SCR420HB의 강종에 있어서는 다음과 같은 공정을 거치게 된다.As another embodiment of the present invention as described above in the steel grade of SCR420HB is subjected to the following process.
제 1 공정(가열공정)First process (heating process)
1차 가열로를 가열하여 930℃ ~ 950℃의 온도를 유지시켜 열처리 소재를 투입 후 90분~120분 가열한다.After heating the first heating furnace to maintain the temperature of 930 ℃ ~ 950 ℃ after inserting the heat treatment material Heat 90 to 120 minutes.
상기 제 1공정에 있어 1차 열처리함에 있어 각각의 강종에 따라 그 시간은 다소의 분화를 두고 조절하여야하는 것으로 1차 가열공정이 끝남과 동시에 연속적으로 연동되는 제1소둔로로 유입되는 것이다.In the first heat treatment in the first process, the time is to be adjusted according to the respective steel grades, which is introduced into the first annealing furnace continuously connected with the end of the first heating process.
제 2 공정(냉각공정)2nd process (cooling process)
제 2공정에 있어서는 제1소둔로는 외부면에 설치되는 파이프에 10℃~20℃의 온도를 유지하며 왕복 순환되는 냉각수에 의해 내부의 온도를 600℃~620℃를 유지한 상태에서 소둔로에서 유입되는 1차 가열된 열처리 소재를 급냉 시키는 냉각공정으로 상기 제1공정을 거친 열처리 소재는 600℃~620℃를 유지한 제1소둔로에서 3~6분간 냉각시켜준다.In the second process, the first annealing furnace maintains a temperature of 10 ° C. to 20 ° C. in a pipe installed on the outer surface and is maintained at 600 ° C. to 620 ° C. by cooling water reciprocated. As a cooling process for rapidly cooling the first heated heat-treated material introduced, the heat-treated material passed through the first process is cooled in a first annealing furnace maintained at 600 ° C. to 620 ° C. for 3 to 6 minutes.
상기와 같이 냉각수를 사용함에 있어 냉각수를 순환시며 주면 제1소둔로의 내부 온도를 분당 80℃~100℃ 까지 급속히 냉각시켜준다.In the use of the cooling water as described above, the cooling water is circulated to rapidly cool the internal temperature of the first annealing furnace to 80 ° C. to 100 ° C. per minute.
제 3 공정(저온유지공정)3rd process (low temperature maintenance process)
제 2공정의 제1소둔로에서 3~6분간 냉각 처리된 열처리 소재는 내부 온도를 580℃~620℃로 제1소둔로의 내부 온도보다 다소 낮거나 동일하게 유지시킨 제2소둔 로에 유입시킨 상태에서 다시 3~6분간 저온 유지를 시켜준다.The heat-treated material cooled for 3 to 6 minutes in the first annealing furnace of the second process is introduced into the second annealing furnace, which maintains the internal temperature at 580 ° C. to 620 ° C., somewhat lower than or equal to the internal temperature of the first annealing furnace. Keep low temperature again for 3 ~ 6 minutes.
이때 제2소둔로에서는 냉각 순환팬을 제2소둔로 상단부분에서 아래로 지속지적으로 불어 주어 내부의 온도가 일정하게 580℃~620℃로 유지되게 한다.At this time, in the second annealing furnace, the cooling circulation fan is continuously blown downward from the upper part of the second annealing furnace so that the internal temperature is constantly maintained at 580 ° C to 620 ° C.
제 4 공정(회수공정)4th process (recovery process)
상기의 제 3공정인 제2소둔로에서 저온유지를 위해 5~8분간의 작업시간이 경과하면 열처리 소재는 다시 마지막 공정인 제4공정에서 사용하는 내부온도 600℃~650℃를 유지시킨 소려로로 유입시켜 120분~150분간 온도를 유지시켜 마감시킨다.When the working time of 5-8 minutes has elapsed in order to maintain the low temperature in the second annealing furnace, which is the third process, the heat-treated material is kept at an internal temperature of 600 ° C. to 650 ° C. used in the fourth process, which is the last step. Inlet to maintain the temperature for 120 ~ 150 minutes to finish.
상기와 같은 공정을 거쳐지는 SCR420HB의 강종의 기계적 성질변화는 아래의 참고표와 같다.Changes in the mechanical properties of the steel grades of SCR420HB undergoing the above process are as follows.
상기 표는 SCR420HB 등온 온도별 기계적 성질변화를 그래프로 표 하였다.The table is a graph showing the change in mechanical properties of SCR420HB isothermal temperature.
상기와 같은 본 발명의 또 다른 실시 예로서 CSS4136의 강종에 있어서는 다음과 같은 공정을 거치게 된다.As another embodiment of the present invention as described above in the steel grade of CSS4136 is subjected to the following process.
제 1 공정(가열공정)First process (heating process)
1차 가열로를 가열하여 930℃ ~ 950℃의 온도를 유지시켜 열처리 소재를 투입 후 120분~150분 가열한다.The first heating furnace is heated to maintain a temperature of 930 ℃ ~ 950 ℃ to heat the material after the heating 120 minutes ~ 150 minutes.
상기 제 1공정에 있어 1차 열처리함에 있어 각각의 강종에 따라 그 시간은 다소의 분화를 두고 조절하여야하는 것으로 1차 가열공정이 끝남과 동시에 연속적으로 연동되는 제1소둔로로 유입되는 것이다.In the first heat treatment in the first process, the time is to be adjusted according to the respective steel grades, which is introduced into the first annealing furnace continuously connected with the end of the first heating process.
제 2 공정(냉각공정)2nd process (cooling process)
제 2공정에 있어서는 냉각수를 사용하지 않은 상태에서 제1소둔로 내부의 온도를 600℃~630℃를 유지하여 소둔로에서 유입되는 1차 가열된 열처리 소재를 급냉 시키는 냉각공정으로 상기 제1공정을 거친 열처리 소재를 내부 온도를 600℃~630℃로 유지한 제1소둔로에서 8~12분간 냉각시켜준다.In the second step, the first step is a cooling step of rapidly cooling the first heated heat-treated material flowing from the annealing furnace while maintaining the temperature inside the first annealing furnace at 600 ° C. to 630 ° C. without using the cooling water. The rough heat treatment material is cooled in the first annealing furnace having the internal temperature maintained at 600 ° C. to 630 ° C. for 8 to 12 minutes.
상기와 같은 CSS4136의 강종을 열처리할 경우 냉각수를 사용하지 않고 냉각시킨다.When heat-treating the steel sheet of CSS4136 as described above, it is cooled without using cooling water.
제 3 공정(저온유지공정)3rd process (low temperature maintenance process)
제 2공정의 제1소둔로에서 8~12분간 냉각 처리된 열처리 소재는 내부 온도를 620℃~650℃로 유지시킨 제2소둔로에 유입시킨 상태에서 다시 8~12분간 저온 유지를 시켜준다.The heat treated material cooled for 8 to 12 minutes in the first annealing furnace of the second process is maintained at a low temperature for 8 to 12 minutes while being introduced into the second annealing furnace having the internal temperature maintained at 620 ° C to 650 ° C.
이때 제2소둔로에서는 냉각 순환팬을 제2소둔로 상단부분에서 아래로 지속지적으로 불어 주어 내부의 온도가 일정하게 620℃~650℃로 유지되게 한다.At this time, in the second annealing furnace, the cooling circulation fan is continuously blown downward from the upper part of the second annealing furnace so that the internal temperature is constantly maintained at 620 ° C to 650 ° C.
제 4 공정(회수공정)4th process (recovery process)
상기의 제 3공정인 제2소둔로에서 저온유지를 위해 8~12분간의 작업시간이 경과하면 열처리 소재는 다시 마지막 공정인 제4공정에서 사용하는 내부온도 660℃~680℃를 유지시킨 소려로로 유입시켜 150분~180분간 온도를 유지시켜 마감시킨다.After 8 to 12 minutes of working time has elapsed to maintain a low temperature in the second annealing furnace, which is the third process, the heat treated material is kept at an internal temperature of 660 ° C. to 680 ° C., which is used in the fourth step, which is the last step. Inlet to maintain the temperature for 150 minutes ~ 180 minutes to finish.
상기와 같은 공정을 거쳐지는 CSS4136의 강종의 기계적 성질변화는 아래의 참고표와 같다.The mechanical properties of the steel sheet of CSS4136 undergoing the above process are shown in the following table.
상기 표는 CSS4136 등온 온도별 기계적 성질변화를 그래프로 표 하였다.The table shows the change in mechanical properties of CSS4136 by isothermal temperature.
이와 같이 된 본 발명은 소둔로에서 대량생산시 SCM822HVSI와 SCM920HVSI, SCR420HB 강종의 등온 변태 온도는 650℃~680℃이며, 자동차용 단조 부품용 소재로 사용되는 SCR420HB 강종의 변태 온도는 600℃~650℃에서 항온제어냉각을 실시하여야만 베이나이트, 밴드 스트럭쳐, 초석페라이트등이 생성되지 않고 페라이트와 퍼얼라이트의 부피분율이 약 50:50인 가장 이상적인 조직을 얻을 수 있는 것이다.In the present invention, the isothermal transformation temperature of SCM822HVSI, SCM920HVSI, and SCR420HB steel grades is 650 ° C. to 680 ° C. when the mass production in the annealing furnace is performed. Constant temperature cooling should be performed at to ensure that the ideal structure is obtained without the formation of bainite, band structure, and cornerstone ferrite, but with a volume fraction of about 50:50.
이와 같이 된 본 발명은 기존의 열처리 공정으로 발생되는 결함을 개선하고, 열처리 품질을 향상시킬 수 있으며 또한, 품질을 획득함으로써 국제 경쟁력을 확보할 수 있으며, 국내 열처리업계로의 파급시 국내 기술수준의 국제적 수준으로 향상시킬 수 있다. The present invention as described above can improve the defects generated by the existing heat treatment process, improve the heat treatment quality, and also obtain international quality by acquiring the quality, when the domestic heat treatment industry spread the domestic technical level of Can be improved to international level.
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPS6187816A (en) | 1984-10-03 | 1986-05-06 | Mazda Motor Corp | Isothermal treatment of cast iron |
| JPH04198418A (en) * | 1990-11-29 | 1992-07-17 | Nkk Corp | 60kg/mm2 class high tension steel plate having nrl drop weight characteristic |
| JPH05302126A (en) * | 1992-04-24 | 1993-11-16 | Kawasaki Steel Corp | Continuous annealing device for grain-oriented silicon steel sheet |
| KR20070017059A (en) * | 2005-08-05 | 2007-02-08 | 히로히사 타니구치 | Continuous type metal heat treatment system |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6187816A (en) | 1984-10-03 | 1986-05-06 | Mazda Motor Corp | Isothermal treatment of cast iron |
| JPH04198418A (en) * | 1990-11-29 | 1992-07-17 | Nkk Corp | 60kg/mm2 class high tension steel plate having nrl drop weight characteristic |
| JPH05302126A (en) * | 1992-04-24 | 1993-11-16 | Kawasaki Steel Corp | Continuous annealing device for grain-oriented silicon steel sheet |
| KR20070017059A (en) * | 2005-08-05 | 2007-02-08 | 히로히사 타니구치 | Continuous type metal heat treatment system |
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