KR790001634B1 - 알루미늄 합금의 용체화 처리시 발생한 잔류응력의 제거방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

알루미늄 합금의 용체화 처리시 발생한 잔류응력의 제거방법

제 1 도는 본 발명 방법에 의한 잔류응력 제거상태를 표시하는 그래프로서 δ_L는 세로잔류응력, δ_L는 가로 잔류응력, δ_R는 반경방향 잔류응력을 표시하며,

양(+)의 응력은 인장응력, 음(-)의 응력은 압축응력을 표시하는 것으로,

(a)는 용체화 처리한시편.

(b)는 용체화 처리후 44시간 대기중에 방치한 후 급열 처리한 시편.

(c)는 용체화 처리후 즉시 극열처리한 시편.

(d)는 용체화 처리후 즉시 3번 연속으로 급열처리한 시편.

(e)는 용체화 처리후 즉시 급열처리한 다음 T₆처리 (190에서 11시간 가열)한 시편의 잔류응력을 나타낸다.

본 발명은 알루미늄 합금의 기계적 성질을 향상시키기 위하여 용체 화처리(2,024 합금의 경우 490℃로 가열한 다음 68의 물에 담금질)할때 발생하는 잔류응력을 제거하는 방법에 관한 것이다.

용체화 처리때 필연적으로 생기는 잔류응력 때문에 기계가공할 때 새로운 탄성응력의 평형에 도달함으로서 재료의 치수가 변하여 제품의 정밀도를 크게 손상시키므로 제품의 기계가공중 치수정밀도를 향상시키기 위하여는 기계가공 이전에 잔류응력을 제거할 필요가 있다.

종래 이러한 잔류응력을 제거하기 위하여 재료를 액체질소온도에 까지 냉각시킨 다음 고압수증기를 분사시켜 급속가열하는 급열법이 이용되고 있으며 이는 용체화 처리과정에서 재료를 고온으로 가열한 다음 급냉하게 되므로 이 과정에서 생기는 잔류응력을 제거할려면 이 과정과는 반대의 열처리 즉 액체 질소온도에 까지 냉각한 다음 고압수증기를 분사시켜 가열하는 급열법이 개발된 것이다. 그러나 이 방법은 비교적 단순한 모양의 제품에만 비교적 쉽게 이용할 수 있으나 모양이 복잡한 경우에는 장치의 설계가 복잡하여지는 단점이 있다. 이러한 결점을 제거하기 위하여 끓는 물에 담가 가열하려 시도하여 보았으나 저온으로 냉각된 재료의 표면에 열전도를 저하시키는 얼음이 생겨 가열효과가 좋지 않아 이용할 수 없는 것으로 보고 되어있다.

본 발명에서는 이러한 결점을 제거하기 위하여 액체질소 온도로 냉각된 재료를 끓는 3염화 에틸렌에 담금으로써 충분한 가열효과를 주어 만족스럽게 잔류응력을 제거할 수 있었다. 이것은 3염화 에틸렌의 융점(-88)이 낮기때문에 표면에 고체 3염화에틸렌(tricholroetbylont)이 상은 대기압하에서는 결정되지 않고 액체를 유지하므로 열전달 성능이 저하되지 않기 때문에 알루미늄 합금의 가열이 급속히 가열되어 잔류능력이 제거될수 있는 것이다.

본 발명에서는 이상과 같은 종래 시도하여 본 일이 없는 방법으로 알루미늄 합금을 용체화 처리할 때 필연적으로 생기는 잔류응력을 제거하는 방법을 개발하여 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 실시예를 열거하면 다음과 같다.

[실시예 1]

용체화 처리한 비교시편으로 직경 50mm인 2,024알루미늄 합금봉을 자연시효시켰을 때의 잔류응력을 측정한 결과는 제 1a 도에 표시된 바와 같으며 이것과 같은 합금봉을 용체화 처리한 다음 44시간 대기중에 방치한 후 액체질소에 담가 -196℃로 냉각한 것을 끓는 3염화 에틸렌(87℃)에 담가 급열시켜 잔류응력을 측정한 결과는 제 1b 도와 같다. (a)의 비교시편에 대한 최대 세로응력 δ_L에 비하여 (b)는 약 40% 감소하였다.

기타 δ_T, δ_R도 같은 정도의 감소율을 보였다.

[실시예 2]

실시예 1과 같은 시편을 용체화 처리후 즉시 액체질소로 냉각하고 끓는 3염화에틸렌으로 급열처리 했을 때의 잔류응력을 제 1c 도에 나타내었다.

이것은 용체화 처리때 생긴 잔류응력 (a)에 비하여 최대 세포응력이 50% 감소하였다.

[실시예 3]

실시예 1과 같은 시편을 용체화 처리후 즉시 3회 반복하여 끓는 3염화 에틸렌으로 급열처리했을 때의 잔류응력을 제 1d 도에 나타내었다. 이것은 (a)의 잔류응력의 60%가 제거되었음을 보여준다.

[실시예 4]

실시예 1과 같은 시편을 용체화 처리후 즉시 실시예 2에서와 같이 급열 처리한 다음 T₆처리(190℃에서 11시간 가열)한 시편의 잔류응력을 제 1e 도에 나타내었다. 이 경우 (a)에 비하여 잔류응력이 80% 이상 제거되었다.

Claims (1)

1. 용체화 처리된 알루미늄 합금을 액체질소의 온도에 까지 냉각시킨 다음 끓는 3염화 에틸렌에 담가 급속가열시킴을 특징으로 하는 알루미늄 합금의 용체화 처리시 발생한 잔류응력의 제거방법.

Images