KR100994562B1 - Method of Defomation prevention for use in such Ultra low Temperature of steel Article - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은, 정밀 금형 혹은 공구 등(이하, 강(綱) 제품이라 한다)에 대해 상 변태(相(phase)變態)촉진에 의한 시효변형방지 특성을 갖게 한 것에 있다.An object of the present invention is to provide an age-deformation preventing property by phase transformation promotion for precision molds or tools (hereinafter, referred to as steel products).

이러한 본 발명은 일반적인 열처리 작업을 거친 강(鋼) 제품에 대한 1,2차의 초저온의 다단 냉각작업을 실시함에 의해, 강 제품에 대한 상 변태(相 變態) 즉, 강 제품에 잔류된 오스테나이트 조직을 분해하여 마르텐사이트 조직으로 변화시키는 상 변태를 촉진하여, 그 강 제품의 사용중 변형, 균열을 억제함과 아울러 내 마모성을 갖게 하는 시효변형방지 특성이 부여되게 한 것이다.The present invention is subjected to phase transformation for steel products, that is, austenite remaining in steel products by performing the first and second ultra low temperature multistage cooling operations for steel products that have undergone general heat treatment. It is to promote the phase transformation to decompose the tissue into martensitic structure, and to prevent the deformation and cracking during use of the steel product, and to impart the anti-ageing deformation property to give the wear resistance.

금형, 공구, 상 변태,시효,변형 Mold, tool, phase transformation, aging, deformation

Description

강 제품의 초저온 다단냉각에 의한 시효변형방지방법{Method of Defomation prevention for use in such Ultra low Temperature of steel Article} Method of Defomation prevention for use in such Ultra low Temperature of steel Article}

본 발명은 내 마모성의 강도 유지를 위해 열처리 작업을 하는 금형, 공구 등에 적용되는 방법으로, 특히 강 제품에 대한 열처리 작업 후, 적어도 2번 이상의 초저온의 다단 냉각작업을 통한 강 제품의 상 변태(相(phase)變態)를 촉진하여, 강제 품에 대해 시효변형방지 특성을 갖게한 것이다. The present invention is a method applied to a mold, a tool, and the like to heat treatment to maintain the wear resistance strength, in particular, after the heat treatment for the steel product, the phase transformation of the steel product through at least two or more cryogenic multi-stage cooling operation By promoting the phase (變態), it has the characteristics of anti-ageing deformation for the steel products.

일반적으로 강을 경화시키기 위한 목적으로 강을 가열하게 되는 경우, 강의 조직은 오스테나이트로 변화하며, 또한 이 오스테나이트 조직을 급냉 즉, 담금질 열처리를 하게 되면, 경(硬)한 마르텐사이트 조직으로 변한다고 하는 사실은 주지된 사실이다.In general, when the steel is heated for the purpose of hardening the steel, the steel structure is changed to austenite, and when the austenite structure is quenched, that is, quenched and heat treated, the steel is changed to a hard martensite structure. The fact that it is said is well known.

그러나, 오스테나이트 조직으로 변한 강의 가열 처리를 함에 있어서, 오스테나이트 조직의 강은 완전히 마르텐사이트 조직으로 변하지 않고, 가열상태에서의 오스테나이트 조직이 일부 잔류하게 된다(이를 이하에서는 잔류 오스테나이트(rR)라고 칭한다).However, in the heat treatment of the steel turned into austenite structure, the steel of the austenite structure does not completely change into the martensite structure, and some of the austenite structure remains in the heated state (hereinafter, retained austenite (rR)). Is called).

금형이나 공구 강을 이와 같은 잔류 오스테나이트(rR)가 존재하는 상태에서 사용하면, 처음에는 치수상 문제가 없으나, 시간이 흐름에 따라 치수가 변하는 '경년변화'현상이 발생 되고, 이러한 치수의 변화는 특히 금형, 공구 등에서는 초정밀제품의 성형, 가공시 정확한 치수의 제품생산이 어렵게 되는 문제가 있다.If mold or tool steel is used in the presence of such residual austenite (rR), there are no dimensional problems at first, but there is a 'aging change' phenomenon in which the dimensions change over time. In particular, there is a problem that it is difficult to produce products of precise dimensions during molding and processing of ultra-precision products in molds and tools.

이러한 문제해결을 위하여 공구강 재질 STD11의 경우 열처리를 하여 사용하는데, 1차로 1000~1050℃로 가열 후 냉각하여 강을 경화시키는데, 이 경우 경도는 높아지나 취약하므로, 2차로 150~200℃로 뜨임하여 사용하거나 500~550℃로 뜨임 하여 사용한다. 이 경우 150~200℃로 뜨임 하여 사용하는 경우, 사용중 치수 안정성이 떨어지며 , 500~550℃로 뜨임하여 사용하는 경우에 내 마모성의 저하로 수명에 지장을 주고 있다.In order to solve this problem, the tool steel material STD11 is used by heat treatment. First, the steel is hardened by heating after cooling to 1000 ~ 1050 ℃. In this case, the hardness is high but weak, so it is tempered to 150 ~ 200 ℃ for the second time. Use or temper to 500 ~ 550 ℃. In this case, when tempered at 150 ~ 200 ℃, the dimensional stability during use is inferior, and when tempered at 500 ~ 550 ℃, the wear resistance is impaired and the service life is impaired.

한편, 이를 보완하기 위한 목적으로, 1000~1050℃로 가열하고, 이어서 약 -80℃로 냉각후, 이를 또다시 150~200℃로 뜨임하여 사용하고 있으나, 이 경우에도 상 변태가 완전치 못해 조직이 불안정하게 되고, 그 결과 금형 및 기계부품의 사용중에 있어 시간이 흐름에 따라 치수가 변하여, 특히 반도체 금형 등의 경우에는 심각한 문제로 되고 있다. On the other hand, for the purpose of supplementing, it is heated to 1000 ~ 1050 ℃, and then cooled to about -80 ℃, and then used again by tempering to 150 ~ 200 ℃, in this case, but the phase transformation is not complete This becomes unstable, and as a result, the dimension changes with time during use of the mold and the mechanical parts, which is a serious problem especially in the case of semiconductor molds and the like.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 제반 결점들을 해소하고, 강제 품 즉, 정밀 금형 혹은 공구 등의 열처리 작업 후 다량으로 잔존하게 되는 잔류 오스테나이트(rR) 조직을 초저온 다단 냉각에 의한 상 변태를 촉진하여 그 잔류 오스테나이트(rR) 조직을 분해하여 마르텐사이트 조직으로 변하게 하는 상 변태 촉진에 의한 시효변형 방지 특성을 부여하여, 정밀 금형이나 공구 등의 사용중 치수변화에 의한 제품불량을 방지하는 내마모성을 갖게한 강 제품의 초저온 다단냉각에 의한 시효변형방지방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned shortcomings, and to promote phase transformation by cryogenic multi-stage cooling of the residual austenite (rR) structure which remains in a large amount after the heat treatment operation of a forced product, that is, a precision mold or a tool. It provides aging deformation prevention property by promoting phase transformation to decompose the residual austenite (rR) structure into martensitic structure, and has wear resistance to prevent product defects due to dimensional change during use of precision molds and tools. The present invention provides a method of preventing age deformation by ultra low temperature multistage cooling of steel products.

상기목적을 달성하기 위한 본 발명은 청구항 1 기재의 강(鋼) 제품에 대한 열처리 작업 후, 상기 강 제품에 대한 적어도 두번 이상의 초저온 다단 냉각 작업에 의한, 강 제품에 잔류된 오스테나이트 조직이 분해되어 마르텐사이트 조직으로 변화되는 상 변태(相 變態)를 촉진하여, 상기 강 제품에는 시효변형방지 특성을 부여되게 한 것이다.In order to achieve the above object, the present invention, after the heat treatment operation for the steel product of claim 1, the austenite structure remaining in the steel product is decomposed by at least two or more cryogenic multi-stage cooling operation for the steel product It promotes phase transformation into martensitic structure, thereby imparting anti-ageing properties to the steel product.

또한 본 발명은 청구항 2 기재의 청구 항1 에 있어서, 상기 강 제품의 시효변형방지 특성은 하기 ㉠ 내지 ㉤ 단계들로 이루어지는 제1단계,In addition, the present invention is the claim 1 of claim 2, wherein the anti-ageing properties of the steel product is the first step consisting of the following steps

㉠입고되는 강 제품에 대한 데이터 입수를 위하여 그 강제품의 재질, 성분 및 경도 여부를 확인하기 위한 단계; ㉡강 제품의 원활한 상 변태 촉진을 위하여 그 제품의 표면에 묻은 이물질을 제거하기 위한 세정 단계; ㉢세정 단계를 거친 강 제품 및 그 강제품과 동일한 시편(試片)을 기 준비한 진공로에 장입(裝入)후, 그 진공로의 내부를 적어도 10-5~10-6 Torr의 진공 분위기로 유지하기 위한 단계; ㉣상 기 강 제품 및 시편이 장입된 진공로를 서서히 가열하여 1030℃ 까지 가열 후, 그 가열 상태를 강 제품의 크기에 따라 30분 이상 유지하기 위한 단계; ㉤상기 진공로의 진공 해제와 아울러 그 내부에 질소 가스 주입에 의하여 식힌 후, 강 제품과 아울러 시편을 진공로의 외부로 취출하여 시편에 의한 강제 품의 상 변태의 적정 여부를 확인하는 단계;㉠ a step of checking the material, composition and hardness of the steel product in order to obtain data on the steel product in stock; Cleaning step for removing foreign matter on the surface of the steel product to facilitate the smooth transformation of the steel product; After charging the steel product and the same specimen as the steel product which has undergone the cleaning step into the prepared vacuum furnace, the inside of the vacuum furnace is kept in a vacuum atmosphere of at least 10 -5 to 10 -6 Torr. Maintaining; Slowly heating the vacuum furnace loaded with the steel-phase steel product and the specimen to 1030 ° C., and then maintaining the heated state for at least 30 minutes according to the size of the steel product; 진공 after the vacuum is released from the vacuum furnace and cooled by nitrogen gas injection therein, extracting the specimen together with the steel product to the outside of the vacuum furnace to check whether the phase transformation of the forced product by the specimen is appropriate;

또한, 하기 ㉥ 내지 ㉧ 단계들로 이루어지는 제2단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, it characterized in that it comprises a second step consisting of the following ㉥ to ㉧ steps.

㉥균열 및 변형 억제를 위하여 상기 냉각한 강 제품에 대한 다단 냉각에 앞서 기 준비한 100℃의 물에 1시간 내지 2시간 담가서 예비 가열하는 단계; ㉦예비 가열한 상기 강 제품의 잔류 오스테나이트 조직을 마르텐사이트 조직으로 상 변태시키기 위하여, 그 강 제품을 기 준비된 냉각기에 장입 후, 1차로 30분 이상 -50℃의 저온상태를 이루게 한 후, 2차로 2시간 이상 -190℃의 초저온상태를 유지하는 단계; ㉧상기 냉각기로부터 초 저온상태로 냉각 처리된 강 제품을 취출 후, 강 제품에 대한 내부 응력 제거와 아울러 인성 부여를 위해 150~ 200℃로 가열하는 단계. 예비 preheating by soaking in water at 100 ° C. for 1 hour to 2 hours prior to multi-stage cooling of the cooled steel product to prevent cracking and deformation; (B) in order to phase transform the retained austenite structure of the preheated steel product into martensite structure, the steel product is first charged into a pre-cooled cooler, and then at a low temperature of -50 ° C for at least 30 minutes; Maintaining an ultra low temperature of −190 ° C. for at least 2 hours by car; 출 taking the steel product cooled to an ultra-low temperature state from the cooler, and then heating to 150-200 ° C. to remove toughness and impart toughness to the steel product.

본 발명에 의하면, 강제 품 즉, 정밀 금형 혹은 공구 등의 열처리 작업 후 다량으로 잔존하게 되는 잔류 오스테나이트(rR) 조직을 초저온 다단 냉각에 의한 상 변태를 촉진하여 그 잔류 오스테나이트(rR) 조직을 분해하여 마르텐사이트 조직으로 변하게 하는 상 변태 촉진에 의한 시효변형 방지 특성을 부여하여, 정밀 금형 이나 공구 등의 사용중 치수변화에 의한 제품불량을 방지하는 효과가 있으며, 또한 고경도 확보에 의한 내마모성 증대로 수명을 연장시킨 효과가 있다. According to the present invention, the residual austenite (rR) structure, which remains in a large amount after a heat treatment operation of a steel product, i.e., a precision mold or a tool, is promoted to promote phase transformation by cryogenic multi-stage cooling, and the residual austenite (rR) structure is promoted. It prevents aging deformation by accelerating phase transformation to decompose into martensitic structure and prevents product defects caused by dimensional change during use of precision molds and tools, and increases wear resistance by securing high hardness. It has the effect of extending the life.

이하, 본 발명의 보다 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a more preferable embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명은 강(鋼) 제품에 대한 열처리 작업 후, 상기 강 제품에 대한 적어도 두번 이상의 초저온 다단 냉각 작업에 의한, 강 제품에 잔류된 오스테나이트 조직이 분해되어 마르텐사이트 조직으로 변화되는 상 변태(相 變態)를 촉진하여, 상기 강 제품에 대하여 시효변형방지 특성이 부여되게 한 것으로, 구체적인 제조 방법은 하기와 같다.The present invention is a phase transformation in which the austenite structure remaining in the steel product is decomposed into martensitic structure by at least two or more cryogenic multistage cooling operations for the steel product after the heat treatment operation for the steel product. V) to promote the anti-ageing properties to the steel product, the specific manufacturing method is as follows.

단계1: 하기 ㉠ 내지 ㉤ 단계들Step 1: Following Steps to Steps

㉠재질 여부 확인단계 확인 Checking Material

먼저, 입고되는 정밀금형, 공구 등의 강 제품에 대한 정확한 데이터 입수를 위하여 그 강제품의 재질, 성분 및 경도 여부를 사전에 확인한다.First, in order to obtain accurate data on steel products such as precision molds and tools that are received, the materials, components, and hardness of the steel products are checked in advance.

㉡세정단계㉡Cleaning stage

강 제품의 원활한 상 변태 촉진을 위하여 그 제품의 표면에 묻어 있는 수분이나 기름 등의 이물질을 강한 압력을 갖는 에어(Air)로 불어서 제거한다. 강제 품의 표면에 묻어 있는 수분 혹은 기름이 묻어 있는 경우, 후술하는 열 처리과정에서 경도 불균일 및 상 변태를 저하시키는 문제가 발생 될 우려가 있다. 이 때문에 사전에 미리 제거함이 바람직하다.In order to promote the smooth transformation of steel products, foreign substances such as moisture or oil on the surface of the product are blown out with air with high pressure. If water or oil on the surface of the steel product is on the surface, there is a concern that a problem of reducing hardness unevenness and phase transformation may occur during the heat treatment described later. For this reason, it is preferable to remove beforehand.

㉢진공로에 의한 진공단계Vacuum stage by vacuum furnace

세정 단계를 거친 강 제품 및 그 강 제품과 동일한 시편(試片)을 기 준비한 일반적인 진공로에 장입(裝入)후, 공기 빼기 작업을 하여 그 진공로의 내부를 적어도 10-5~10-6 Torr의 진공 분위기를 유지한다. 진공로의 내부를 10-5~10-6 Torr의 진공 분위기로 유지하는 것은 강 제품의 표면 품질을 최대한 확보하기 위함이다.After charging the steel product and the same specimen as the steel product, which has been cleaned, it is charged into a general vacuum furnace and the air is evacuated and at least 10 -5 to 10 -6 Maintain a Torr vacuum. Maintaining the inside of the furnace in a vacuum atmosphere of 10 -5 to 10 -6 Torr is to ensure the best surface quality of steel products.

또한, 시편을 넣는 이유는 강 제품에 대한 직접적인 경도 시험이나 조직 변화 여부 시험을 할 수 없기 때문에 시험편으로 하여금 강 제품 대신 위와 같은 같은 작업을 실시하기 위해서이다.In addition, the reason for inserting the specimen is to allow the specimen to perform the above work instead of the steel product because the hardness test or the structure change test of the steel product cannot be performed.

㉣강 제품을 1차 가열하는 단계Primary heating of steel products

강 제품 및 시편은 진공로를 서서히 가열하여 1차 650℃를 이루게 하여 적어도 30분 이상 이 상태의 온도를 유지 후, 2차 850℃ 까지 가열하여 다시 30분 이상 이 상태의 온도를 유지하고, 끝으로 1030℃ 까지 가열 후, 그 고온 상태를 30분이상 유지한다. 강 제품에 대한 열처리에서 가열 온도를 단계적으로 높이는 이유는 내외부를 균일하게 가열하고, 또 급작스럽게 가열함에 따른 변형 발생을 방지하기 위함이다.Steel products and specimens are slowly heated in a vacuum furnace to achieve the first 650 ℃ to maintain the temperature in this state for at least 30 minutes, then heated to the second 850 ℃ to maintain the temperature in this state for more than 30 minutes After heating to 1030 ° C., the high temperature is maintained for at least 30 minutes. The reason why the heating temperature is gradually increased in the heat treatment of the steel product is to uniformly heat the inside and the outside and prevent the occurrence of deformation due to the sudden heating.

㉤냉각하는 단계단계 Cooling Step

진공로의 진공 해제와 아울러 그 내부의 온도를 내리기 위해 기 준비한 질소 가스를 주입하여 내부를 50℃ 까지 식힌 후, 강 제품과 아울러 시편을 진공로의 외부로 취출하여 시편에 의해 강제 품에 대한 상 변태를 확인한다.In order to release the vacuum in the vacuum furnace and to lower the temperature inside it, inject nitrogen gas prepared in advance to cool the inside to 50 ° C. Then, take out the specimen together with the steel product to the outside of the vacuum furnace. Check the metamorphosis.

즉,시편에 대한 외관, 경도 및 조직 등의 시험을 통하여, 강 제품이 본 발명 의 핵심기술인 후술하는 초저온 다단 냉각에 의한 상 변태 촉진 작업으로 들어갈 수 있는지, 강 제품에 대한 열처리 작업의 적정 여부를 확인한다.In other words, by testing the appearance, hardness, and structure of the specimen, whether the steel product can enter the phase transformation promoting operation by the cryogenic multi-stage cooling described later, which is the core technology of the present invention, and whether the heat treatment operation for the steel product is appropriate Check it.

단계2: 하기 ㉥ 내지 ㉭ 단계들  Step 2: Following Steps to Steps

상기 단계1을 거친 금형이나 공구 등과 같은 강 제품은, 본 발명의 특징 기술인 단계2의 하기 ㉥ 내지 ㉭ 단계들을 통한 초저온 다단냉각 방법에 의해 시효 변형방지 특성이 부여된다.Steel products, such as a mold or a tool, which have undergone the step 1, are endowed with anti-aging deformation characteristics by the ultra low temperature multistage cooling method through the following steps 2 to 8, which is a feature technology of the present invention.

㉥예비가열 단계비 Preheating stage

단계1의 각 공정들을 거친 강 제품은 다단 냉각에 앞서 기 준비한 100℃의 물에 1시간 내지 2시간 담가서 예비 가열한다. 초저온 냉각에 앞서 강 제품에 대한 예비가열을 실시하는 이유는 상기 단계1을 거친 금형이나 공구 등과 같은 강 제품을 급격하게 초저온으로 냉각시 발생될 우려가 있는 균열 및 변형 등의 억제를 위함이다. The steel product which passed through each process of step 1 is pre-heated by soaking for 1 to 2 hours in 100 degreeC water prepared before multistage cooling. The reason for preheating the steel product prior to the cryogenic cooling is to suppress cracks and deformations that may occur when the steel product such as a mold or a tool that has undergone the step 1 is rapidly cooled to cryogenic temperatures.

㉦1차 초저온 냉각단계 초 1st cryogenic cooling stage

예비 가열 단계를 거친 상기 강 제품은, 그 강 제품에 잔존 되어 있는 잔류 오스테나이트 조직을, 사용중 변형을 없게 하면서도 보다 장기간 사용할 수 있는 내 마모성을 갖게 되는 마르텐사이트 조직으로 상 변태 시키기 위한 목적에서, 기 준비된 냉각기에 장입 후, 1차로 -50℃의 저온상태를 이루게 하여 30분 이상 -50℃의 저온상태를 유지되게 한다.The steel product, which has undergone the preheating step, is used for the purpose of phase transformation of residual austenite tissue remaining in the steel product into martensitic tissue which has abrasion resistance that can be used for a longer period of time without deformation in use. After loading into the prepared cooler, the low temperature of -50 ° C is first achieved to maintain the low temperature of -50 ° C for at least 30 minutes.

㉧2차 초저온 냉각단계 초 2nd cryogenic cooling stage

1차 초저온의 냉각을 거친 강 제품은 2차로 -190℃의 초저온상태를 이루게 서서히 냉각한 후, 이 초저온 상태를 2시간 이상 유지한다.  Steel products which have undergone the first cryogenic cooling are slowly cooled to the second cryogenic state of -190 ° C, and then maintain the cryogenic state for 2 hours or more.

강 제품을 상기와 같이 1,2차로 구분하여 다단 냉각을 하는 이유는, 급작스럽게 온도가 떨어지는 초저온 냉각으로 인한 강 제품에의 내부 응력의 완화에 의한 변형,균열을 방지하면서, 강 제품에의 잔류오스테나이트 조직을 분해하여 마르텐사이트 조직으로 변태시키는 상 변태를 촉진하기 위함이다..The reason why the steel products are divided into 1st and 2nd stages as described above is to maintain the steel products while preventing deformation and cracking due to relaxation of internal stresses in the steel products due to the ultra low temperature cooling. To promote phase transformation by breaking down austenite tissue and transforming it into martensite tissue.

또한, 상기 1,2차 다단냉각을 거친 강 제품에 대해서는 그 강 제품과 같이 동일한 단계를 거친 별도의 시편을 통하여 경도, 조직을 검사하여, 강제품의 사용중의 치수변형이나 내마모성이 발생될 우려가 없는 시효변형방지 특성이 제대로 부여되었는지를 검사할 수 있다. In addition, for the steel products subjected to the first and second stage cooling, the hardness and the structure are inspected through separate specimens which have undergone the same steps as the steel products, and there is a concern that dimensional deformation or wear resistance during use of the steel products may be generated. It is possible to check whether or not the aging anti-deformation property is properly given.

㉭가열(뜨임) 단계 ㉭Heating step

상기 초저온 냉각 단계들을 경유한 강 제품을 냉각기로부터 취출한 후에는, 강 제품에 대한 내부 응력 제거 및 인성 부여를 위해 150~ 200℃로 가열함이 바람직하다.After taking out the steel product via the cryogenic cooling steps from the cooler, it is preferred to heat it to 150-200 ° C. to remove internal stress and impart toughness to the steel product.

<실험예>Experimental Example

상기와 같은 단계들을 경유한 강 제품에 대하여 시효변형 방지 특성을 부여하는 상 변태 촉진상황에 대하여 기존의 방법과 비교시험한바 그 결과는 하기 표1과 같았다.The comparison between the conventional method and the conventional method for the phase transformation promoting condition that imparts aging strain resistance to the steel products through the above steps was as shown in Table 1 below.

<공구강(강 종류 STD11)의 담금질 열처리 후 기존의 저온 냉각한 경우의 본 발명의 의한 초저온 다단냉각한 경우의 상 변태율><Phase transformation rate in case of ultra low temperature multistage cooling according to the present invention when conventional low temperature cooling after hardening heat treatment of steel ball (steel type STD11)> 구분
division
담금질
(온도 1030℃)
Quenching
(Temperature 1030 ℃)
기존 방법Existing Method 본 발명의 방법 Method of the invention
-80℃저온냉각 -80 ℃ low temperature cooling 1,2차 다단냉각First and second stage cooling 공구 강
(강종류STD11)
Tool steel
(Steel Type STD11)
rR (%)rR (%) 경도(HR C)Hardness (H R C) rR(%)rR (%) 경도(HR C)Hardness (H R C) 상 변
태율
Phase
Tay
rR(%)rR (%) 경도(HR C)Hardness (H R C) 상변태율Phase transformation rate
2323 63.063.0 1111 6565 5252 55 67.067.0 7878

*상 변태율이란 rR의 분해율(%)을 말한다. * Phase transformation rate refers to the decomposition rate (%) of rR.

상기 표1에서 확인되는 바와 같이, 금형 혹은 공구 강을 일반 열처리 후, 본 발명의 다단의 초저온 냉각 방법을 실시한바, 상 변태 촉진으로 잔류 오스테나이트 (rR)조직을 분해시켜 조직이 치밀하게 되는 경도를 이루게 함을 알 수 있어, 본 발명의 초저온 다단냉각 방법이 처리된 정밀 금형이나 공구는 사용중의 치수변화에 의한 제품불량을 방지하게 함은 물론 고경도 확보에 의한 내마모성으로 그만큼 수명연장의 이점이 있음을 충분히 알 수 있다.As shown in Table 1, after the general heat treatment of the mold or tool steel, the multi-stage cryogenic cooling method of the present invention was carried out, the hardness of the densified structure by decomposing the residual austenite (rR) structure by promoting phase transformation It can be seen that the precision mold or tool treated with the cryogenic multi-stage cooling method of the present invention prevents product defects due to dimensional change during use, as well as wear resistance by securing high hardness, and thus has the advantage of extending the life. We can know enough.

본 발명은 정밀 금형 혹은 공구 등에 대한 사용중 치수변화를 없게 하여 제품불량을 없게 하는 이익과, 또한 고 경도 확보에 의한 내마모성 증대로 그 만큼 제품을 오래 사용할 수 있게 하는 수명 연장 효과를 부여하는 산업상의 이점이 있 다. Industrial Applicability The present invention provides the benefit of eliminating product defects by eliminating dimensional changes during use for precision molds or tools, and also by increasing the wear resistance by securing high hardness, thereby providing the effect of extending the life of the product for a long time. There is.

Claims (2)

㉠입고되는 강 제품에 대한 데이터 입수를 위하여 그 강제품의 재질, 성분 및 경도 여부를 확인하기 위한 단계와, ㉡강 제품의 원활한 상 변태 촉진을 위하여 그 제품의 표면에 묻은 이물질을 제거하기 위한 세정 단계와, ㉢세정 단계를 거친 강 제품 및 그 강제품과 동일한 시편(試片)을 기 준비한 진공로에 장입(裝入)후, 그 진공로의 내부를 적어도 10-5~10-6 Torr의 진공 분위기로 유지하기 위한 단계와, ㉣상기 강 제품 및 시편이 장입된 진공로를 서서히 가열하여 1030℃ 까지 가열 후, 그 가열 상태를 강 제품의 크기에 따라 30분 이상 유지하기 위한 단계와, ㉤상기 진공로의 진공 해제와 아울러 그 내부에 질소 가스 주입에 의하여 식힌 후, 강 제품과 아울러 시편을 진공로의 외부로 취출하여 시편에 의한 강제 품의 상 변태의 적정 여부를 확인하는 단계로 이루어진 강 제품의 시효변형방지 특성을 부여하기 위한 제1단계; 및단계 In order to obtain data on the steel products being received, check the material, composition, and hardness of the steel products, and clean to remove foreign substances on the surface of the steel products to promote the smooth transformation of steel products. After charging the steel product and the same specimen as the steel product which has been subjected to the step and the pre-cleaning step to the vacuum furnace prepared therein, the inside of the vacuum furnace is at least 10 -5 to 10 -6 Torr. Maintaining a vacuum atmosphere, ㉣ gradually heating the vacuum furnace loaded with the steel product and the specimen to 1030 ° C., and maintaining the heating state for at least 30 minutes depending on the size of the steel product, ㉤ After releasing the vacuum of the vacuum furnace and cooling by nitrogen gas injection therein, extracting the specimen together with the steel product to the outside of the vacuum furnace to check whether the phase transformation of the forced product by the specimen is appropriate. A first step for applying a deformation preventing aging properties of the steel product consisting of; And ㉥균열 및 변형 억제를 위하여 상기 냉각한 강 제품에 대한 다단 냉각에 앞서 기 준비한 100℃의 물에 1시간 내지 2시간 담가서 예비 가열하는 단계와, ㉦예비 가열한 상기 강 제품의 잔류 오스테나이트 조직을 마르텐사이트 조직으로 상 변태시키기 위하여, 그 강 제품을 기 준비된 냉각기에 장입 후, 1차로 30분 이상 -50℃의 저온상태를 이루게 한 후, 2차로 2시간 이상 -190℃의 초저온상태를 유지하는 단계와, ㉧ 상기 냉각기로부터 초 저온상태로 냉각 처리된 강 제품을 취출 후, 강 제품에 대한 내부 응력 제거와 아울러 인성 부여를 위해 150~ 200℃로 가열하는 단계로 이루어진 강 제품의 시효변형방지 특성을 부여하기 위한 제2단계를 포함하는 강 제품의 초저온 다단냉각에 의한 시효변형방지방법.(B) preheating by soaking for 1 hour to 2 hours in 100 ° C water prepared prior to multi-stage cooling of the cooled steel product for cracking and deformation suppression; and (b) residual austenite structure of the preheated steel product. In order to transform the phase into martensitic structure, the steel product is charged into a pre-prepared cooler, and then at a low temperature of -50 ° C for at least 30 minutes, and then maintained at an extremely low temperature of -190 ° C for at least 2 hours. And (b) taking out the steel product cooled to an ultra-low temperature state from the cooler, and then removing the internal stress on the steel product and heating it to 150 to 200 ° C. for imparting toughness. Method for preventing age deformation by ultra-low temperature multistage cooling of steel products comprising a second step to give. 삭제delete
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