슬래그 스크레이퍼 컨베이어 체인(원형 링크 체인) 재질 및 경도

을 위한원형 링크 체인슬래그 스크레이퍼 컨베이어에 사용되는 강철 재료는 탁월한 강도, 내마모성, 고온 및 마모성 환경을 견딜 수 있는 능력을 갖춰야 합니다.

17CrNiMo6와 23MnNiMoCr54는 모두 슬래그 스크레이퍼 컨베이어의 원형 링크 체인과 같은 고하중 용도에 널리 사용되는 고품질 합금강입니다. 이 강재들은 특히 침탄 경화 처리를 통해 우수한 경도, 인성 및 내마모성을 자랑합니다. 아래는 이 재료들의 열처리 및 침탄에 대한 자세한 안내입니다.

17CrNiMo6 (1.6587)

이 소재는 크롬-니켈-몰리브덴 합금강으로, 침탄 처리 ​​후 우수한 내부 인성과 표면 경도를 지닙니다. 기어, 체인 및 높은 내마모성이 요구되는 기타 부품에 널리 사용됩니다.

17CrNiMo6의 열처리

1. 정규화 (선택 사항):

- 목적: 결정립 구조를 미세화하고 가공성을 향상시킵니다.

- 온도: 880~920°C.

- 냉각 방식: 공랭식.

2. 침탄 처리:

- 목적: 표면 탄소 함량을 증가시켜 단단하고 내마모성이 뛰어난 층을 형성합니다.

- 온도: 880~930°C.

- 분위기: 탄소가 풍부한 환경(예: 흡열 가스를 이용한 가스 침탄 또는 액체 침탄).

- 소요 시간: 원하는 절삭 깊이에 따라 다릅니다(일반적으로 0.5~2.0mm). 예를 들면 다음과 같습니다.

- 케이스 깊이 0.5mm: 약 4~6시간.

- 케이스 깊이 1.0mm: 약 8~10시간.

- 탄소 포텐셜: 0.8~1.0% (높은 표면 탄소 함량 달성을 위해).

3. 담금질:

- 목적: 고탄소 표면층을 단단한 마르텐사이트로 변환합니다.

- 온도: 침탄 직후 오일에 담금질합니다(예: 60~80°C).

- 냉각 속도: 변형을 방지하기 위해 제어됩니다.

4. 담금질:

- 목적: 취성을 줄이고 인성을 향상시킵니다.

- 온도: 150~200°C(높은 경도의 경우) 또는 400~450°C(더 나은 인성의 경우).

- 소요 시간: 1~2시간.

5. 최종 경도:

- 표면 경도: 58~62 HRC.

- 중심부 경도: 30~40 HRC.

23MnNiMoCr54 (1.7131)

이 소재는 망간-니켈-몰리브덴-크롬 합금강으로, 경화성과 인성이 뛰어납니다. 높은 강도와 ​​내마모성이 요구되는 부품에 주로 사용됩니다.

23MnNiMoCr54의 열처리

1. 정규화 (선택 사항):

- 목적: 균일성과 가공성을 향상시킵니다.

- 온도: 870~910°C.

- 냉각 방식: 공랭식. 

2. 침탄 처리:

- 목적: 내마모성을 위한 고탄소 표면층을 형성합니다.

- 온도: 880~930°C.

- 분위기: 탄소가 풍부한 환경(예: 가스 또는 액체 침탄).

- 시간: 원하는 경화 깊이에 따라 다릅니다 (17CrNiMo6와 유사).

- 탄소 잠재량: 0.8~1.0%. 

3. 담금질:

- 용도: 표면층을 경화시킵니다.

- 온도: 오일에 담금질(예: 60~80°C).

- 냉각 속도: 변형을 최소화하도록 제어됩니다. 

4. 담금질:

- 목적: 경도와 인성의 균형을 맞춥니다.

- 온도: 150~200°C(높은 경도의 경우) 또는 400~450°C(더 나은 인성의 경우).

- 소요 시간: 1~2시간. 

5. 최종 경도:

- 표면 경도: 58~62 HRC.

- 중심부 경도: 30~40 HRC.

침탄 가공의 주요 매개변수

- 표면처리 깊이: 용도에 따라 일반적으로 0.5~2.0mm입니다. 슬래그 스크레이퍼 체인의 경우 1.0~1.5mm의 표면처리 깊이가 적합한 경우가 많습니다.

- 표면 탄소 함량: 높은 경도를 확보하기 위해 0.8~1.0% 함유.

- 담금질 매체: 균열 및 변형을 방지하기 위해 이러한 강재에는 오일을 사용하는 것이 좋습니다.

- 템퍼링: 최대 경도를 얻기 위해서는 낮은 템퍼링 온도(150~200°C)를 사용하고, 높은 온도(400~450°C)는 인성을 향상시킵니다.

17CrNiMo6 및 23MnNiMoCr54 합금의 침탄 처리의 이점

1. 높은 표면 경도: 58~62 HRC에 달하는 경도를 제공하여 탁월한 내마모성을 자랑합니다.

2. 견고한 코어: 충격과 피로를 견딜 수 있도록 연성 코어(30~40 HRC)를 유지합니다.

3. 내구성: 마모와 충격이 잦은 슬래그 취급과 같은 열악한 환경에 이상적입니다.

4. 제어된 사례 심도: 특정 애플리케이션에 따라 맞춤 설정이 가능합니다.

치료 후 고려 사항

1. 쇼트 피닝:

- 표면에 압축 응력을 유도하여 피로 강도를 향상시킵니다.

2. 표면 마감:

- 원하는 표면 마감과 치수 정확도를 얻기 위해 연삭 또는 연마 작업을 수행할 수 있습니다.

3. 품질 관리:

- 적절한 경화 깊이와 경도를 확보하기 위해 경도 시험(예: 로크웰 C) 및 미세구조 분석을 수행합니다.

경도 시험은 17CrNiMo6 및 23MnNiMoCr54와 같은 재질로 만들어진 원형 링크 체인의 품질과 성능을 보장하는 데 매우 중요한 단계이며, 특히 침탄 및 열처리 후에는 더욱 그렇습니다. 아래는 원형 링크 체인 경도 시험에 대한 종합적인 안내 및 권장 사항입니다.

경도 시험의 중요성

1. 표면 경도: 체인 링크의 침탄층이 원하는 내마모성을 확보했는지 확인합니다.

2. 코어 경도: 체인 링크 코어 소재의 인성과 연성을 검증합니다.

3. 품질 관리: 열처리 공정이 올바르게 수행되었는지 확인합니다.

4. 일관성: 공급망 전체에 걸쳐 균일성을 보장합니다.

원형 링크 체인의 경도 시험 방법

침탄 처리된 체인의 경우, 다음과 같은 경도 시험 방법이 일반적으로 사용됩니다.

1. 로크웰 경도 시험(HRC)

- 목적: 침탄층의 표면 경도를 측정합니다.

- 척도: 로크웰 C(HRC)는 고경도 재료에 사용됩니다.

- 절차:

- 다이아몬드 콘 인덴터가 큰 하중을 받으면서 체인 링크 표면에 눌러집니다.

- 침투 깊이를 측정하고 이를 경도 값으로 변환합니다.

- 응용 분야:

- 표면 경도 측정에 이상적입니다 (침탄층의 경우 58~62 HRC).

- 장비: 로크웰 경도계. 

2. 비커스 경도 시험(HV)

- 목적: 케이스와 코어를 포함한 특정 지점의 경도를 측정합니다.

- 척도: 비커스 경도(HV).

- 절차:

- 다이아몬드 피라미드 압입기가 재료에 눌러집니다.

- 압흔의 대각선 길이를 측정하고 이를 경도로 변환합니다.

- 응용 분야:

- 표면에서 중심부까지의 경도 기울기를 측정하는 데 적합합니다.

- 장비: 비커스 경도계.

 

 

원형 링크 체인의 경도

3. 미세경도 시험

- 목적: 미세한 수준에서 경도를 측정하며, 주로 표면과 중심부의 경도 분포를 평가하는 데 사용됩니다.

- 척도: 비커스(HV) 또는 크누프(HK).

- 절차:

- 작은 압입기를 사용하여 미세한 압흔을 만듭니다.

- 경도는 압흔 크기를 기준으로 계산됩니다.

- 응용 분야:

- 경도 구배 및 유효 경화 깊이를 측정하는 데 사용됩니다.

- 장비: 미세경도 측정기.

4. 브리넬 경도 시험(HBW)

- 목적: 핵심 재료의 경도를 측정합니다.

- 측정 단위: 브리넬 경도(HBW).

- 절차:

- 특정 하중 하에서 텅스텐 카바이드 볼이 재료에 압착됩니다.

- 압흔의 직경을 측정하고 이를 경도로 변환합니다.

- 응용 분야:

- 코어 경도 측정에 적합합니다(30~40 HRC 상당).

- 장비: 브리넬 경도계.

침탄 처리된 체인의 경도 시험 절차

1. 표면 경도 시험:

- 로크웰 C(HRC) 척도를 사용하여 침탄층의 경도를 측정하십시오.

- 체인 링크 표면의 여러 지점을 테스트하여 균일성을 확인하십시오.

- 예상 경도: 58~62 HRC. 

2. 코어 경도 시험:

- 코어 재료의 경도를 측정할 때는 로크웰 C(HRC) 또는 브리넬(HBW) 척도를 사용하십시오.

- 체인 링크의 단면을 잘라 중심부의 경도를 측정하여 코어를 테스트합니다.

예상 경도: 30~40 HRC. 

3. 경도 프로파일 테스트:

- 비커스 경도(HV) 시험 또는 미세 경도 시험을 사용하여 표면에서 중심부까지의 경도 구배를 평가하십시오.

- 체인 링크의 단면을 준비하고 일정한 간격(예: 0.1mm 간격)으로 홈을 파냅니다.

- 경도 값을 그래프로 나타내어 유효 경화 깊이를 확인합니다(일반적으로 경도가 550 HV 또는 52 HRC로 떨어지는 지점).

슬래그 스크레이퍼 컨베이어 체인에 권장되는 경도 값

- 표면 경도: 58~62 HRC (침탄 및 담금질 후).

- 내부 경도: 30~40 HRC (템퍼링 후).

- 유효 경화 깊이: 경도가 550 HV 또는 52 HRC로 떨어지는 깊이(요구 사항에 따라 일반적으로 0.5~2.0mm).

슬래그 스크레이퍼 컨베이어 체인의 경도 값
원형 링크 체인 경도 테스트 01

품질 관리 및 표준

1. 테스트 빈도:

- 각 배치별로 대표 샘플 체인에 대해 경도 테스트를 실시합니다.

- 일관성을 보장하기 위해 여러 링크를 테스트하십시오. 

2. 표준:

- ISO 6508과 같은 경도 시험에 대한 국제 표준을 준수하십시오.

원형 링크 체인 경도 시험에 대한 추가 권장 사항

1. 초음파 경도 시험

- 목적: 표면 경도를 비파괴적으로 측정하는 방법.

- 절차:

- 초음파 탐침을 사용하여 접촉 임피던스를 기반으로 경도를 측정합니다.

- 응용 분야:

- 완성된 체인을 손상시키지 않고 테스트하는 데 유용합니다.

- 장비: 초음파 경도계. 

2. 케이스 깊이 측정

- 목적: 체인 링크의 경화층 깊이를 측정합니다.

- 방법:

- 미세경도 시험: 다양한 깊이에서 경도를 측정하여 유효 경화층 깊이(경도가 550 HV 또는 52 HRC로 떨어지는 지점)를 확인합니다.

- 금속조직 분석: 현미경으로 단면을 검사하여 경화 깊이를 시각적으로 평가합니다.

- 절차:

- 체인 링크의 단면을 잘라보세요.

- 시료를 연마하고 에칭하여 미세 구조를 드러냅니다.

- 경화층의 깊이를 측정하십시오.

경도 테스트 워크플로

다음은 침탄 처리된 체인의 경도 테스트를 위한 단계별 작업 흐름입니다.

1. 시료 준비:

- 전체 체인 링크 중에서 대표적인 링크 하나를 선택하세요.

- 표면의 오염물질이나 스케일을 제거하기 위해 깨끗하게 닦으십시오.

- 코어 경도 및 경도 프로파일 테스트를 위해 링크의 단면을 절단하십시오.

2. 표면 경도 시험:

- 로크웰 경도계(HRC 척도)를 사용하여 표면 경도를 측정하십시오.

- 균일성을 확보하기 위해 링크의 여러 위치에서 여러 번 측정하십시오. 

3. 코어 경도 시험:

- 로크웰 경도계(HRC 척도) 또는 브리넬 경도계(HBW 척도)를 사용하여 코어 경도를 측정하십시오.

- 단면 링크의 중심을 테스트합니다. 

4. 경도 프로파일 테스트:

- 비커스 경도계 또는 미세 경도계를 사용하여 표면에서 중심부까지 일정한 간격으로 경도를 측정하십시오.

- 경도 값을 그래프로 나타내어 유효 경화 깊이를 결정합니다. 

5. 문서화 및 분석:

- 모든 경도 값과 경화층 깊이 측정값을 기록하십시오.

- 결과를 명시된 요구 사항(예: 표면 경도 58~62 HRC, 심부 경도 30~40 HRC, 경화층 깊이 0.5~2.0 mm)과 비교하십시오.

- 모든 편차를 파악하고 필요한 경우 시정 조치를 취하십시오.

일반적인 문제점 및 해결책

1. 경도 불일치:

- 원인: 불균일한 침탄 또는 담금질.

- 해결책: 침탄 공정 중 균일한 온도 및 탄소 포텐셜을 확보하고, 담금질 공정 중 적절한 교반을 실시하십시오.

2. 낮은 표면 경도:

- 원인: 탄소 함량 부족 또는 부적절한 담금질.

- 해결책: 침탄 공정 중 탄소 포텐셜을 확인하고 적절한 담금질 조건(예: 오일 온도 및 냉각 속도)을 준수하십시오.

3. 과도한 사건 심층 분석:

- 원인: 침탄 시간 연장 또는 침탄 온도 상승.

- 해결책: 원하는 침탄 깊이에 따라 침탄 시간과 온도를 최적화합니다. 

4. 담금질 중 발생하는 변형:

- 원인: 급격하거나 불균일한 냉각.

- 해결책: 제어된 담금질 방법(예: 교반을 동반한 오일 ​​담금질)을 사용하고 응력 완화 처리를 고려하십시오.

표준 및 참고 자료

- ISO 6508: 로크웰 경도 시험.

- ISO 6507: 비커스 경도 시험.

- ISO 6506: 브리넬 경도 시험.

- ASTM E18: 로크웰 경도 측정을 위한 표준 시험 방법.

- ASTM E384: 미세압입경도 측정을 위한 표준 시험 방법.

최종 권고사항

1. 정기 교정:

- 인증된 기준 블록을 사용하여 경도 측정 장비를 정기적으로 교정하여 정확도를 확보하십시오. 

2. 교육:

- 작업자들이 적절한 경도 시험 기법과 장비 사용법에 대한 교육을 받도록 하십시오. 

3. 품질 관리:

- 정기적인 경도 시험 및 문서화를 포함한 강력한 품질 관리 프로세스를 구현하십시오. 

4. 공급업체와의 협력:

- 일관된 품질을 보장하기 위해 자재 공급업체 및 열처리 시설과 긴밀히 협력합니다.


게시 시간: 2025년 2월 4일

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