이봐! 차가운 용서의 공급 업체로서, 나는 최근에 냉장이 재료 크리프 저항에 미치는 영향에 대해 많은 질문을 받고 있습니다. 그래서 나는 그것을 분해하고 몇 년 동안 배운 것을 공유하는 데 잠시 시간을 내야한다고 생각했습니다.
우선, 크리프 저항이 무엇인지 이야기합시다. 크리프는 일정한 하중 또는 응력에 따라 시간이 지남에 따라 재료가 천천히 변형되는 경향입니다. 이는 항공 우주, 자동차 및 발전 산업과 같이 정밀도와 안정성이 중요한 응용 분야에서 큰 문제가 될 수 있습니다. 그러므로 크리프 저항은이 변형에 저항하는 재료의 능력입니다.
이제 콜드 단조는 어떻게 작용합니까? 콜드 단조는 금속이 고압을 사용하여 실온에서 형성되는 제조 공정입니다. 이 프로세스는 몇 가지 이점을 제공하며 그 중 하나는 크리프 저항에 미치는 영향입니다.
콜드 단조가 크리프 저항에 영향을 미치는 주요 방법 중 하나는 곡물 정제를 통한 것입니다. 우리가 금속을 차가워지면 고압으로 인해 금속 내의 곡물이 변형되어 작은 곡물로 분해됩니다. 작은 곡물은 더 많은 입자 경계를 의미하며, 이러한 경계는 금속 내 탈구의 움직임에 대한 장벽 역할을합니다. 탈구는 금속의 결정 구조에 결함이있어 응력 하에서 변형 될 수 있습니다. 탈구의 움직임을 방해함으로써, 냉기 단조 동안 생성 된 작은 곡물은 금속이 더 어렵게 만듭니다.
예를 들어, 우리가 강철 부분을 위조하고 있다고 가정 해 봅시다. 차가운 단조 전에 강철은 비교적 큰 곡물을 가지고 있습니다. 우리가 차가운 단조의 고압을 적용 할 때,이 곡물은 훨씬 더 작은 곡물로 개선됩니다. 결과적으로, 강철은 크리프에 더욱 저항력이됩니다. 이것은 부품이 장기간 일정한 스트레스를받는 응용 분야에서 특히 중요합니다.전력선을위한 냉장 부품. 이 부품은 안정적인 전기 전송을 보장하기 위해 시간이 지남에 따라 모양과 무결성을 유지해야합니다.
크리프 저항에 대한 냉의 단조의 또 다른 효과는 작업 강화입니다. 차가운 단조 공정 동안, 금속은 플라스틱으로 변형되어 강도와 경도가 증가합니다. 이 작업 경화는 또한 개선 된 크리프 저항에 기여합니다. 금속이 작동하면 강화되면 더 많은 변형을 일으키려면 더 많은 에너지가 필요합니다. 따라서 일정한 하중에 노출되면 비 작업 경화 금속과 비교할 때 크리프 할 가능성이 적습니다.
가져가다콜드 포진 나사예로. 나사는 종종 오랜 기간 동안 물건을 단단히 고정 해야하는 응용 분야에서 사용됩니다. 그들이 콜드 - 위조 재료로 만들어 졌다면, 크리프로 인해 시간이 지남에 따라 느슨해지기 시작할 수 있습니다. 그러나 차가운 단조 작업 - 나사 재료를 단단하게하기 때문에 변형하고 그립을 잃게하는 힘에 저항 할 수 있습니다.
냉간 단조는 또한 재료의 균질성을 향상시킬 수 있습니다. 경우에 따라, 원시 금속은 조성의 변화 또는 불순물의 존재와 같은 구조의 불균일성을 가질 수있다. 이러한 불균일성은 물질의 약점으로 작용하여 더 많이 오기 쉽게 만들 수 있습니다. 차가운 단조 중에 고압은 물질을보다 고르게 분배하여 이러한 불균일성을 줄이는 데 도움이됩니다. 이보다 균일 한 구조는 전반적인 크리프 저항성을 향상시킵니다.
고려합시다냉장 너트. 균질 한 구조를 가진 너트는 현지화 된 크리프를 경험할 가능성이 적기 때문에 풀리거나 실패 할 수 있습니다. 냉의 위조를 사용하여 너트 재료의 균질성을 향상시킴으로써 시간이 지남에 따라 성능을 유지할 수 있습니다.
그러나 크리프 저항에 대한 차가운 단조의 영향이 항상 간단한 것은 아니라는 점에 유의해야합니다. 개선 정도는 단조되는 금속의 유형, 단조 공정 매개 변수 (적용된 압력량 및 위조 단계 수) 및 후속 열처리와 같은 여러 요인에 따라 다릅니다.
다른 금속의 경우, 크리프 저항 측면에서 콜드 단조에 대한 반응은 크게 다를 수 있습니다. 예를 들어, 일부 합금은 순수한 금속에 비해 냉간 단조 후 크리프 저항이보다 극적인 개선을 보일 수 있습니다. 이는 합금 요소가 다른 방식으로 입자 경계 및 탈구와 상호 작용하여 차가운 단조의 영향을 향상시킬 수 있기 때문입니다.
단조 공정 매개 변수도 중요한 역할을합니다. 냉간 단조 중에 적용된 압력이 너무 낮 으면, 곡물 정제 및 작업 경화만으로 크리프 저항성을 크게 향상시키기에 충분하지 않을 수 있습니다. 반면에, 압력이 너무 높으면 균열과 같은 재료에 손상이 발생하여 실제로 성능을 줄일 수 있습니다.
후속 열처리는 또한 크리프 저항에 대한 냉기 단조의 영향을 향상 시키거나 감소시킬 수 있습니다. 우물 - 설계된 열처리는 냉간 단조 중에 도입 된 내부 응력을 완화하고 더 나은 크리프 저항성을 위해 재료의 미세 구조를 더 최적화 할 수 있습니다. 그러나 부적절한 열처리는 곡물이 더 큰 크기로 다시 자라는 것과 같은 냉간 단조의 이점을 되돌릴 수 있습니다.
결론적으로, 냉간 단조는 곡물 정제, 작업 경화 및 재료 균질성을 통해 재료 크리프 저항에 상당한 긍정적 인 영향을 줄 수 있습니다. 그러나 최상의 결과를 달성하려면 금속 유형, 위조 공정 매개 변수 및 후속 열처리를 신중하게 고려해야합니다.
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참조
- Callister, WD, & Rethwisch, DG (2017). 재료 과학 및 공학 : 소개. 와일리.
- Dieter, GE (1986). 기계적 야금. 맥그로 - 힐.