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열처리

열처리는 금속 소재·부품에 가열 및 냉각공정을 반복적으로 적용하여 금속조직을 제어함으로서 물성을 향상시키는 기술입니다.

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기계부품 등 내구성 및 고성능화 표지
기계부품 등 내구성 및 고성능화 학습목표 1. 고주파 열처리의 장비 구성 및 특성을 이해하고, 표준 절차에 따라 고주파 열처리 작업을 수행할 수 있는 역량을 습득한다. 2. 고주파 열처리 및 워크코일 제작의 원리를 습득하여 다양한 품종의 제품을 열처리할 수 있다. 전체 공정 프로세스 제품 입고 → 워크코일 제작 → 열처리 → 템퍼링 → 교정 및 검사 공정 기초 이해 1. 고주파 표면경화 열처리 장치 원리 1) 금속을 둘러싸고 있는 워크코일에 교류(AC)가 통할 때, 코일에 흐르는 전류에 의해 자기장이 발생되며, 이 때 유도 손실을 발생한다. 2) 동시에 교류(AC)가 통하는 자기장에서 전자기 유도를 통해 와전류가 발생하고 이 와전류가 줄가열을 발생하여, 전자기에너지의 열손실을 발생한다. 3) 고주파 유도 발열장치는 유도 손실과 와전류 손실을 이용하여 열처리를 실시한다.   2. 고주파 표면경화 열처리 공정 1) 경화부분에 대응하는 적당한 형상의 워크코일을 만든다. 2) 1000사이클에서 1메가 사이클의 고주파 발생장치에 접속하여 고주파 전류를 통하게 한다. 3) 경화물체 표면에 유도 전류가 흐르도록 하여 물체의 표면을 급속 가열한다. 4) 경화 온도에 달했을 때 가열을 하는 동시에 냉각액을 외부에서 분사하여 경화한다. 3. 고주파 표면경화 열처리 특징 1) 가열 시간이 짧아 열 영향이 적으므로 변형이 적다. 2) 산화 Scale의 발생이 적다. 3) 장기 가열에 의한 탈탄 현상이 없다. 4) 필요 부분만 국부 열처리가 용이하다. 5) 경화 깊이의 조정이 용이하다. 6) 표면경화의 경우 내부의 인성을 유지할 수 있다. 7) [quenching](소입/담금질), 템퍼링(소려/뜨임), 노멀라이징(소준/불림), 어닐링(소둔/풀림) 등 모든 열처리 분야에 적용이 용이하다. 설비 기초 이해 1. 고주파 표면경화 열처리 장치 원리 1) 금속을 둘러싸고 있는 워크코일에 교류(AC)가 통할 때, 코일에 흐르는 전류에 의해 자기장이 발생되며, 이 때 유도 손실을 발생한다. 2) 동시에 교류(AC)가 통하는 자기장에서 전자기 유도를 통해 와전류가 발생하고 이 와전류가 줄가열을 발생하여, 전자기에너지의 열손실을 발생한다. 3) 고주파 유도 발열장치는 유도 손실과 와전류 손실을 이용하여 열처리를 실시한다. 2. 고주파 표면경화 열처리 공정 1) 경화부분에 대응하는 적당한 형상의 워크코일을 만든다. 2) 1000사이클에서 1메가 사이클의 고주파 발생장치에 접속하여 고주파 전류를 통하게 한다. 3) 경화물체 표면에 유도 전류가 흐르도록 하여 물체의 표면을 급속 가열한다. 4) 경화 온도에 달했을 때 가열을 하는 동시에 냉각액을 외부에서 분사하여 경화한다. 3. 고주파 표면경화 열처리 특징 1) 가열 시간이 짧아 열 영향이 적으므로 변형이 적다. 2) 산화 Scale의 발생이 적다. 3) 장기 가열에 의한 탈탄 현상이 없다. 4) 필요 부분만 국부 G11열처리가 용이하다. 5) 경화 깊이의 조정이 용이하다. 6) 표면경화의 경우 내부의 인성을 유지할 수 있다. 7) ?칭(소입/담금질), 템퍼링(소려/뜨임), 노멀라이징(소준/불림), 어닐링(소둔/풀림) 등 모든 열처리 분야에 적용이 용이하다.    [각 설비의 기능 및 역할 1) 구동 MOTOR : 회전력을 V-BELT를 통해 감속기에 전달 2) 구동 감속기 : 모타로 부터 전달된 회전력을 적당한 속도로 감속 3) TOP ROLLER : 파레트를 이송 4) 견인 체인 파레트를 소성로로 투입 및 취출 5) FAN MOTOR : 회전력을 FAN에 전달 6) FAN : 소성로 안의 열을 밖으로 배기 7) V-BELT : 모타의 회전력을 감속기 및 FAN에 전달 8) TAKE-UP : TOP ROLLER CHAIN이 늘어났을? CHAIN을 당겨주는 장치 필요 공구 돋보기, 산소용접기, 줄, 펀치, 1.5Ø 드릴, 철사 또는 와이어, 커팅기, 로크웰경도기, 비커스경도기
Glass 코팅 소성 및 제조가공 기술 표지
Glass 코팅 소성 및 제조가공 기술 학습목표 1. 브라운관 제조 방법중에서, Glass Face 코팅과 열처리과정인 소성을 완전히 숙지하여 작업할 수 있다. 전체 공정 프로세스 전처리투입(공정준비작업, 불량검사, 불량처리)- 전처리세정(전처리로봇세정, 전처리순수세정, 전처리세정검사) -세정- Spin Coating( 코팅, 검사, 건조) - Spray Coating - 소성 - 검사 공정 기초 이해 11. 글라스코팅 정의 - 글라스코팅은 유리위에 코팅막을 입힘으로서 눈부심과 눈의 피로도를 감소시키고, 브라운관 표면에 정전기로 인한 오염방지는 물론 유해전자파와 자기파를 차단하기 위한 작업을 의미함 2. 공정 프로세스 1. 전처리 투입/ 1-1. 공정준비작업 1-2. 불량검사 1-3. 불량처리 2. 전처리세정/ 2-1. 전처리로봇세정 2-2. 전처리순수세정 2-3. 전처리세정검사 3. 세정 4. SPIN COATING/ 4-1. 코팅 4-2. 검사 4-3. 건조 5. SPRAY COATING 6. 소성 7. 검사 설비 기초 이해 ① 전처리 공정 ② 세정공정 ( 전처리 세정, 세정) ③ 스핀 공정 (1차 2차 스핀 코팅) ④ 소성    [각 설비의 기능 및 역할 1) 구동 MOTOR : 회전력을 V-BELT를 통해 감속기에 전달 2) 구동 감속기 : 모타로 부터 전달된 회전력을 적당한 속도로 감속 3) TOP ROLLER : 파레트를 이송 4) 견인 체인 파레트를 소성로로 투입 및 취출 5) FAN MOTOR : 회전력을 FAN에 전달 6) FAN : 소성로 안의 열을 밖으로 배기 7) V-BELT : 모타의 회전력을 감속기 및 FAN에 전달 8) TAKE-UP : TOP ROLLER CHAIN이 늘어났을? CHAIN을 당겨주는 장치 필요 공구 전처리 로보트, 양모, 연마세척제, 알코올, 세정M/C, 다층막 Spin Coating기, Spray Coating,예열로, 소성로( Heater, 냉각팬), 탁상용 탁도계, 복사온도계, 박막형 온습도계, 열선형 유속계, Glass Meter, PH Meter, Particle Counter, Visco Meter(점도계), 전자저울, 기류측정기
금형 및 공구 등 표면강화 표지
금형 및 공구 등 표면강화 학습목표 1. 질화 열처리의 진행 프로세스에 따라 작업을 실행할 수 있다. 2. 각 프로세스별 핵심 포인트 및 온도 관리 지침에 따라 작업 조건을 설정할 수 있다. 전체 공정 프로세스 열처리 준비(원자재 입고 → 전처리) → 열처리 작업 수행(질화로 내 분위기 세정 → 질화 열처리 작업) → 검사 공정 기초 이해 1. 질화의 개념 질화법은 강제품의 표면에 화합물층을 만들어서 경화시키는 방법으로 소량의 Cr, Mo, Al등을 포함한 강을 500~520도의 암모니아 가스 (NH3)중에서 50~100시간 가열하면 극히 경한 층이 나타난다. 경화층은 0.5mm 이하이지만, 침탄과 같이 처리 후 감금질 등의 열처리를 행할 필요가 없기 때문에 미리 열처리를 완료한 강제품을 정확히 마무리 작업한 후 처리하면 좋다. 질화에 의한 경화층은 침탄 경화층보다 훨씬 경하고, 내식성, 내마모성에 우수하기 때문에 실린더 라이너, 각종기어, 크랭크축, 캠 등의 표면경화에 이용된다.   2. 질화의 원리 질화란 활성화질소(발생기 질소라고도 함)원자가 강중에 확산되어 질화 작용이 진행된다. 암모니아(NH3) 가스는 500℃ 이상으로 가열된 철표면의 촉매작용에 의해 열분해되어 발생되는 발생기 질소 원자(N0)가 철표면에 흡착되어 내부로 확산하여 질화층을 만든다. 2 NH3 ↔ 3H2 + 2[N] 이렇게 결합된 질화철과 합금원소 (Al, Cr, Mo, W, V)의 원자와 질소원자가 결합하여 미세하고 견고한 질화물 Cr2N, CrN, AlN, Mo2N, WN, VN 등이 기지에 석출되어 격자간 비틀림을 일으키므로 급냉하지 않아도 경도가 매우 높다. 3. 질화처리의 장단점 (1) 장점 - 표면을 경하게하고 다공성이어서 내마모성을 향상시킨다. - 표면에 화합물층을 생성시켜 내식성을 향상시킨다. - 내소착성을 향상시킨다. - 내열성을 향상 시킨다. - 확산층을 생성시켜 피로강도를 향상시킨다. - 처리품의 내부 인성을 유지할 수 있다. - 변형이 극히 적다. (2) 단점 - 처리시간이 길다. - 생산비가 많이 든다. 설비 기초 이해 Gas 질화 처리 로의 특징 1. 포면경도를 Hmv 1100~1200 질화층 깊이 0.6mm 이상 처리 가능 2. 처리온도는 500℃ 전후의 저온에서 이루어지므로 변형이나 치수 변화가 거의 없음. 3. 표면 화합물층(백층)의 생성이나 저지 가능합 4. 내 마모성 피로강도가 대폭으로 향상 되고 금형의 수명 50~100% 연장 5. 침탄처리품은 200℃ 전후에 경도가 연화하기 시작하지만 질화처리품은 600℃ 가열하여도 연화하지 않음 6. 제품의 이형(離型)성 향상 7. gas나 전기의 사용량이 극히 적고 성자원, 성ENERGY에 가장 적합 8. 완전 자동화 및 무인화 가능 9. 작업 환경 양호(무공해) 필요 공구 질화로, 세척기, 금속열처리기, 시편절단기, 검사기기
가스침탄 기술 표지
가스침탄 기술 학습목표 침탄 열처리의 장비 구성 및 특성을 이해하고, 표준 절차에 따라 침탄 열처리 작업을 수행할 수 있는 역량을 습득한다. 전체 공정 프로세스 열처리 준비(제품 수주 → 제품 적재 → 전세정 → 방탄) → 열처리 작업(열처리 → 후세정 → 중간검사 → 템퍼링) → 작업 마무리(최종검사 → 쇼트 블라스트) 공정 기초 이해 1. 침탄이란? - 저탄소 재료로 손쉽게 절삭가공한 후 표면에서 탄소를 확산시켜서 표면에 고탄소의 합금층을 만드는 조작 - 탄소를 침투시킴으로 철강 부품의 내마모성, 내구성, 인성 등을 현저히 개선할 수 있음 2. 침탄의 원리 - 탄소함유량이 0.2% 미만인 저탄소강이나 저탄소합금강을 침탄제 속에 파묻고 오스테나이트 범위로 가열한 다음, 그 표면에 탄소를 침입하고 확산시켜서 표면층만을 고탄소 조직으로 만듬 - 침탄 후 담금질하면 표면의 침탄층은 마르텐사이트(Martensite)조직으로 경화시켜도 중심부는 저탄소강 성질을 그대로 가지고 있어 이중 조직이 됨 - 표면이 단단하기 때문에 내마멸성을 가지게 되며, 재료의 중심부는 저탄소강이기 때문에 인성을 가지게 됨 3. 가스침탄의 장단점 (1) 장점 - 표면의 탄소농도를 조절할 수 있음 - 표면광휘상태로 처리가 가능하며 침탄도 균일하게 행해짐 - 직접처리품을 가열하기 때문에 열효율이 좋고, 침탄종료후 직접 ?칭이 가능함 - 침탄종료후 동일장치로 확산 어닐링도 가능함 - 다량 생산에 적합하며, 작업도 청결함 - 자동화도 용이하며, 품질관리도 실시하기 쉬움 (2) 단점 - 조업에 전문적인 지식이 필요로 하며 폭발의 위험도 있음 - 설비가 약간 고가임 - 트레이 등이 침탄되어 수명이 짧음  설비 기초 이해 1. 침탄 설비 일반적으로 침탄 열처리로는 Batch type, Continuous type, Mesh Belt type, Pit Type 등이 있으나 주로 Batch type과 Continuous type의 열처리 로를 사용한다. Batch type은 생산상황에 따라 자유도가 크고 비교적 초기 투자는 적게 끝나는 반면, 어느 규모 이상의 생산 효율은 저하되며, Continuous type은 초기 투자가 크고 수리 및 설비 관리에 고도의 기술이 필요하지만, 밤낮을 가리지 않고 24시간 연속 가동이 소수의 인원으로 가능하고, 일정 규모 이상이 되면 고효율화가 가능하다. 이 중, Straight Type은 Batch Type의 완전 자동식 분위기 열처리로 중 한 유형으로, 로 내부에서 처리품 이동 시 로 내의 분위기가 안정된 상태로 처리품 이송이 가능하며, 고품질과 사용의 용이함으로 국내외의 열처리 업계에서 가장 많이 사용되는 장비이다. Stright Type에는 다시 Pusher Type과 Roller Type으로 나뉘는데, 본 매뉴얼은 Roller Type의 설비로 열처리가 진행되었으며, Pusher Type의 로에 비해 적은 면적을 차지하며, 주로 중하중 처리품에 적합하다. 2. 쇼트블라스트 머신    숏(shot) 또는 그릿(grit)라고 하는 경질 입자(날카로운 모가 없는 알맹이)를 매분 약 2,000회전으로 고속 회전하는 impeller로 회전시켜 원심력에 의하여 공작물 표면에 투사하여 산화물 또는 스케일, 톡, 기타 이물질 등을 제거하는 설비이다. 필요 공구 지그, 열처리로, T.C.E 세정기, 열처리로, 템퍼링로, 방탄용품(방탄액, 붓)