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특수강 규격별 기호 · 열처리 공정 · 불량 대책 · 설계 용도 마스터 표-260606

작성자끼돌|작성시간26.06.06|조회수3 목록 댓글 0
특수강 규격별 기호 · 열처리 공정 · 불량 대책 · 설계 용도 마스터 표
분류 [1, 2]국가별 표준 규격 기호 (KS / JIS / ISO / AISI)주요 용도 및 적용 부품 (Application)1차 / 2차 예열 조건본 담금질 (Quenching)냉각 매체 및 제어법뜨임 (Tempering) / 시효 (Aging) 조건목표 경도 (HRC)주요 불량 유형불량 원인 및 현장 조치 대책 (Trouble Shooting)
기계 구조용· KS: SM45C
· JIS: S45C
· 일반 기계 축(Shaft), 핀, 키, 볼트· 1차: 생략 가능820 ~ 870℃수냉 (수온 20~40℃)550 ~ 650℃20 ~ 30담금질 크랙 및· 원인: 수냉 시 과도한 변태 응력 발생.
· ISO: C45E4 (또는 C45)
· AISI: 1045
· 중하중을 받지 않는 기어 및 레바
 고주파 경화용 가이드 록/롤러
· 2차: 생략 (필요시 550℃ 20분) (두께 25mm당 30분)또는 변형 방지 시 유냉(1~2시간 유지) 후 수냉/ 냉 급냉 (고주파: 55+)경도 얼룩 (연점)· 대책: 수냉 3~5초 후 즉시 유냉(간헐 퀜칭) 또는 수용성 폴리머 냉각제 사용.
합금 구조용· KS: SCM440
· JIS: SCM440
· 고강도 체결 볼트, 크랭크 축, 스핀들· 1차: 550 ~ 600℃830 ~ 880℃유냉 (유온 50~80℃,530 ~ 630℃28 ~ 35뜨임 취성에 의한· 원인: 500℃ 부근 서냉 시 결정립계 불순물 편석.
· ISO: 42CrMo4
· AISI: 4140
· 강한 비틀림을 받는 구동축 및 기어
· 고하중용 유압 실린더 부품
· 2차: 생략(두께 25mm당 30분)강력 교반 필수)(2시간 유지)
후 유냉/수냉 급냉
(조질 상태)충격 인성 저하· 대책: 뜨임 완료 후 공냉하지 말고 유냉/수냉으로 취성 구간을 급속 통과시킬 것.
      
        
냉간 금형용· KS: STD11
· JIS: SKD11
· 프레스 블랭킹/포밍 금형 및 펀치· 1차: 550 ~ 650℃1000 ~ 1040℃진공 가스 냉각150 ~ 200℃ (저온)58 ~ 62치수 왜곡(팽창) 및· 원인: 잔류 오스테나이트 존재로 인한 치수 변화.
· ISO: X153CrMoV12
· AISI: D2
· USE: P20 계열
· 슬리터 날, 전조 다이스, 게이지 종류
· 내마모성이 극도로 요구되는 가이드핀
· 2차: 800 ~ 850℃ (각 30분 유지) (두께 25mm당 25분)(5~10 bar N₂)
또는 열욕(180℃)
또는 520 ~ 540℃ (고온)
최소 2회 반복 (각 2시간)
방전 가공 후 균열· 대책: 담금질 후 즉시 서브제로(심랭) 처리(-70℃ 이하) 시행, 와이어 방전 전 고온 뜨임 필수.
   
       
열간 금형용· KS: STD61
· JIS: SKD61
· 알루미늄/아연 다이캐스팅 금형· 1차: 550 ~ 600℃1000 ~ 1030℃진공 압가스 냉각550 ~ 650℃45 ~ 53표면 탈탄 및· 원인: 대기노 노출 시 표면 탄소 소실, 뜨임 부족.
· ISO: X40CrMoV5-1
· AISI: H13
- USE: 5155
· 플라스틱 사출 금형 코어 (경면성 우수)
· 열간 압출 다이스, 열간 단조 금형
· 2차: 820 ~ 850℃ (각 30~40분 유지) (두께 25mm당 30분)또는 열욕(500℃ 분급)(고온 뜨임)
최소 2~3회 반복
조기 열피로 크랙 (Heat Check) · 대책: 반드시 진공도 10⁻² Torr 이상의 진공로 사용, 고온 뜨임을 최소 2~3회 정밀 실시.
    
       
고속도 공구강· KS: SKH51· 드릴, 엔드밀, 브로치, 호브 등 절삭공구· 1차: 550 ~ 650℃1200 ~ 1240℃염욕(Salt Bath)540 ~ 570℃63 ~ 65결정립 조대화(과열)· 원인: 1200℃ 이상 초고온에서 유지 시간 초과.
· JIS: SKH51· 고속·고부하 프레스 펀치 및 다이핀· 2차: 850 ~ 900℃(mm당 10~15초또는 고압 가스 냉각(경화 변태용)및 연마 균열· 대책: 본 가열 유지 시간을 초 단위로 정밀 제어, 잔류 조직 변태를 위해 3~4회 연속 뜨임 엄수.
· ISO: HS6-5-2· 냉간 헤더 다이스 등 강한 충격 부품(각 30~40분 유지)매우 짧게 유지) 3 ~ 4회 반복 필수  
· AISI: M2       
합금 공구강· KS: SKS3
· JIS: SKS3
· 나사 가공용 탭(Tap), 다이스(Dies)· 1차: 550 ~ 600℃800 ~ 850℃유냉 (유온 60~80℃,150 ~ 200℃60 ~ 62질량 효과에 의한· 원인: 경화능 합금 원소 부족으로 내부 냉각 지연.
· ISO: 105WCr6 
· AISI: O1
· 소롯트(소량생산) 냉간 프레스 금형
 리머, 게이지, 전단기 소형 칼날
· 2차: 생략(두께 25mm당 30분)수분 차단 필수)(1.5~2시간 유지)
후 공냉
중심부 경도 부족· 대책: 유냉 시 교반을 극대화하고, 부품 두께가 30~40mm를 초과하면 STD11 등으로 강종 변경.
 ·     
       
마르텐자이트계 스테인리스강· KS: STS420J2· 내식성 소형 샤프트, 핀, 밸브 시트· 1차: 750 ~ 800℃950 ~ 1020℃유냉 또는150 ~ 400℃48 ~ 54내식성 저하 및· 원인: 450~550℃ 뜨임 시 크롬 탄화물 석출로 크롬 결핍 지역 발생 (예민화 현상).
· JIS: SUS420J2· 식품 가공 기계용 칼날, 의료용 기구· 2차: 생략(두께 25mm당 30분)강제 공냉 (진공로)(저온 뜨임 1~2시간)열처리 후 균열· 대책: 400℃ 이하에서 저온 뜨임하여 조직 내 내식성을 유지할 것.
· ISO: X30Cr13· 플라스틱 사출 부식성 수지용 금형 코어   ※500℃ 부근 회피  
· AISI: 420       
석출 경화계 스테인리스강· KS: STS630· 고강도·고내식 샤프트, 펌프 임펠러· 고용화 처리:고용화 후 공냉가공 후 H900 시효 처리:시효 열처리로 대체40 ~ 47시효 처리 후· 원인: 시효 온도 및 유지 시간 불충분으로 미세 조직 내 구리(Cu) 화합물 불균일 석출.
· JIS: SUS630· 항공우주 및 해양 장비 고하중 부품1020~1060℃(제조사 공급 상태)470~490℃에서(담금질/뜨임 공정 없음)충격치 급감 (취성)· 대책: 정밀 분위기 노에서 정해진 시효 열처리 시간 표준 준수.
· ISO: X5CrNiCuNb16-4· 변형이 극도로 제한되는 정밀 부품(급냉 후 출하됨) 1~4시간 유지 후 공냉   
· AISI: 630 (17-4PH)       
고탄소 크롬 베어링강· KS: STB2· 볼 베어링, 롤러 베어링, 볼스크류· 1차: 550 ~ 650℃820 ~ 860℃유냉 (유온 60~80℃,150 ~ 200℃60 ~ 64연마 균열 (Grinding Crack)· 원인: 담금질 후 잔류 오스테나이트가 많이 남아 연마 가공 열 충격으로 미세 크랙 발생.
· JIS: SUJ2· 정밀 가이드 핀, 공작기계 주축 스핀들· 2차: 생략(두께 25mm당 30분)점도 관리 필수)(저온 뜨임 1~2시간)및 구름 피로 수명 저하· 대책: 담금질 직후 서브제로(-70℃)를 수행하거나 뜨임 시 충분한 유지 시간 확보.
· ISO: 100Cr6· 내마모성과 구름 피로 강도가 필요한 부품   ※잔류 조직 안정화  
· AISI: 52100       
프리하든강 조질강· KS: KP4 (포스코/세아)· 플라스틱 사출 금형 베이스 및 코어열처리 생략없음없음없음30 ~ 42가공 후 휨 변형· 원인: 강재 내부의 압연 잔류 응력이 가공(밀링, 와이어 방전) 과정에서 해제되며 변형 발생.
· JIS: HP4 (두산) / NAK80 계열· 추가 열처리 없이 가공 후 바로 쓰는 부품(HRC 30~40 수준으로(가공 후 바로 조립)(용접 보수 시에만(가공 스트레스 제거 시(공급 상태)및 공구 마모 심화· 대책: 대량 황삭 가공 후 550~600℃에서 응력제거(SR) 열처리를 거친 후 정삭 가공할 것.
· ISO: 3Cr2Mo (P20 계열)· 가공 후 치수 변형이 없어야 하는 정밀 판재제철소에서 열처리되어 공급) 국부 응력제거 뜨임)550~600℃ SR 열처리)   
· AISI: P21 (NAK80 대등)        
실리콘 망간 스프링강· KS: SPS5· 판스프링, 코일스프링, 토션 바· 1차: 550 ~ 600℃830 ~ 870℃유냉 (유온 50~70℃)430 ~ 520℃40 ~ 48탈탄에 의한 피로 수명 저하· 원인: Si(규소) 성분 특성상 고온 가열 시 표면 탄소가 산소와 쉽게 반응해 손실됨.
· JIS: SUP9· 반복적인 충격과 동적 하중을 받는 부품· 2차: 생략(탈탄 방지를 위해(고온 뜨임 후및 뜨임 취성 크랙· 대책: 분위기 제어 노(Rx 가스 등)를 사용하고 뜨임 후 반드시 급랭하여 취성 방지.
· ISO: 55Cr3· 고탄성 및 고항복점이 요구되는 구조재 대기 노출 최소화)수냉 또는 유냉 급냉)  
· AISI: 5155      
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