
스테인리스 스틸이 어떻게 강하면서도 부식에 강할 수 있는지 궁금한 적이 있나요? 이 글에서는 강수량 경화의 혜택을 받는 소재인 PH 스테인리스 스틸의 비밀을 풀어드립니다. 독특한 열처리 공정이 어떻게 기존 스테인리스 스틸에 비해 뛰어난 강도와 내구성을 제공하는지 알아보세요. PH 스테인리스 스틸의 종류와 구체적인 적용 분야, 엔지니어링 프로젝트를 크게 향상시킬 수 있는 방법을 알아보세요. 첨단 야금학의 매혹적인 세계와 현대 제조에 대한 실질적인 의미를 탐구할 준비를 하세요.
훌륭한 질문입니다.
기존 마르텐사이트 유형에 비해 PH 유형은 높은 강도, 우수한 내식성, 간소화된 열처리 공정 등의 이점을 제공합니다.
PH는 '침전 경화'의 약자로, 마르텐사이트 타입의 전통적인 열처리와는 약간 다른 열처리 유형입니다.
초기 '용액 처리'는 일반적으로 화씨 1900도의 고온에서 수행되며, 이를 통해 모든 합금 원소 경화 반응에 필요한 원소가 금속 구조물에 고르게 분포되어 있습니다.
이 온도에서 구조는 오스테나이트입니다. 이 온도에서 시작하여 합금은 용액 내 경화 원소의 분포를 유지하는 속도로 냉각됩니다.
특정 합금의 화학적 조성에 따라 "용액 처리" 후 생성되는 구조는 다음과 같습니다. 마텐사이트, 세미 오스테나이트 또는 오스테나이트입니다.
이러한 구조는 완전히 안정된 구조보다 경화 요소가 더 많이 포함되어 있으므로 내부 변화를 유도하기 위해 추가 열처리를 기다리고 있을 뿐입니다.
하지만 최종 경화 열처리 전에 부품을 제조할 수 있을 정도로 안정적입니다.
이러한 추가적인 비교적 저온의 열처리를 "에이징"이라고 합니다. 온도와 시간이 증가하면 원소 이동성이 결합하여 "침전물"(입자라고 생각하세요)을 형성하고, 그 결과 구조가 강화됩니다.
용액 처리를 통해 달성한 구조에 따라 PH 합금의 유형을 분류해 보겠습니다...
이들은 용액 처리 중에 상대적으로 부드럽지만 부서지기 쉬운 저탄소 마르텐사이트를 형성합니다. 이 합금은 용액 처리 조건에서 사용해서는 안 됩니다.
노화 온도로 재가열하면 형성된 입자는 구조를 더욱 강화하고 인성 및 부식 성능을 향상시킵니다.
결과 열처리 상태는 문자 H와 노화 온도로 표시됩니다.
예를 들어: H900은 용액 처리를 거친 후 화씨 900도에서 숙성되었음을 나타냅니다. 두 번째 간단한 열처리를 통해 경도가 증가하고 최소 항복 강도 170,000psi에 달합니다.
숙성 조건은 H900에서 H1150 또는 더블 H1150(화씨 1150도에서 두 번 숙성)까지 다양합니다. 숙성 온도가 높을수록 강도는 낮아지지만 인성은 증가합니다.
H1150M은 가장 낮은 경도를 생성하는 노화 상태입니다.
용액 처리, 용액 어닐링, 어닐링 및 조건 A는 조건을 설명할 때 동의어입니다.
일반적으로 이러한 유형은 제철소에서 용액 처리를 거친 후 추가 부품 제조 후 에이징 처리를 거칩니다.
이미 원하는 숙성 상태에 있는 경우 추가 열처리가 필요하지 않습니다. 이는 전적으로 제공된 최적의 제조 계획의 내용에 따라 달라집니다.
이 그룹의 일반적인 스테인리스강에는 17-4(630이라고도 함), 15-5, 13-8, 450 및 455가 포함됩니다.
이러한 합금의 화학적 구성에 따라 열처리 단계에서 다양한 구조가 만들어집니다.
모든 PH 스테인리스강과 마찬가지로 첫 번째 단계는 "용액 처리"입니다. 이를 통해 오스테나이트 구조 내에서 경화 반응에 관여하는 원소가 균일하게 분포되도록 합니다.
용액 온도에서 냉각된 후에도 이러한 합금의 구조는 상온에서 오스테나이트 상태를 유지하지만 일시적으로만 유지됩니다.
상대적으로 부드럽고 연성인 오스테나이트 구조는 경화 전 마르텐사이트 유형보다 더 넓은 범위의 제조를 수행할 수 있는 기회를 제공합니다.
글쎄요... 케이크도 먹을 수 있는 방법을 찾은 것 같습니다. 이 단계에서 더 부드럽고 성형 가능한 금속을 얻은 다음 완전 마르텐사이트 PH 스테인리스 스틸의 고강도까지 경화할 수 있습니다.
재료의 최종 경화를 달성하려면 먼저 오스테나이트 구조가 다음과 같이 변형되도록 해야 합니다. 마르텐사이트 구조. 마르텐사이트 구조를 형성하는 방법에는 세 가지가 있습니다.
다음 중 하나에 해당합니다:
화씨 약 -100도까지 냉각하고 최대 8시간 동안 보관합니다.
또는
화씨 약 1400도까지 가열하고 최대 3시간 동안 유지합니다.
또는
냉간 작업(예 롤링 플레이트)
이제 마르텐사이트 구조가 생겼으므로 익숙한 에이징 처리로 이러한 유형의 최종 경화를 수행할 수 있습니다.
이러한 등급의 2단계 경화 공정은 접두사 뒤에 H와 노화 온도가 표시되어 있습니다. 접두사는 마르텐사이트를 형성하는 방법을 나타냅니다.
예를 들어
반 오스테나이트 강종의 일반적인 예로는 17-7(AISI 631), 15-7(632), AM-350(633), AM-355(634) 등이 있습니다.
일반적으로 재용융 강철의 우수한 청결도가 요구되는 응용 분야는 강철 등급과 사양에 따라 필요한 열처리에 대한 정확한 세부 사항이 달라집니다.
마지막 PH 스테인리스강은 용액 처리부터 노화 과정까지 오스테나이트 구조를 유지하는 스테인리스강입니다.
다른 두 가지 PH 유형보다 강도는 훨씬 낮지만 비자성이며 300 시리즈 스테인리스강보다 강도가 높습니다.
용액 처리는 일반적으로 다른 유형에 비해 더 높은 온도에서 이루어집니다. 노화 또한 보통 1300도 이상의 고온에서 이루어집니다.
대부분의 경우 합금에는 한 가지 노화 처리만 적용할 수 있습니다. 노화 온도가 높을수록 이러한 합금은 다른 PH 유형이 강도를 잃는 온도에서 사용할 수 있습니다.
이러한 유형의 예로 A286 스테인리스 스틸은 진공 재용융 청결도가 뛰어나 항공우주 엔진 또는 터빈 애플리케이션에 이상적입니다.