'420 스테인리스' 하면 가장 먼저 떠오르는 것은 아마도 '칼'일 것입니다. 그리고 당신이 틀린 것은 아닙니다. 그러나 그것은 또한 지나친 단순화가 시작되는 곳이기도 합니다. 주조 및 가공 분야에서 420을 단지 '수저 등급'으로 취급하는 것은 문제에 직면하게 되는 빠른 방법입니다. 마르텐사이트 스테인리스이므로 경화성이 있지만 바로 그 특성이 양날의 검입니다. 처리 중과 처리 후의 동작을 실제로 파악하지 못한 채 단순히 이름이 알려졌기 때문에 사양에서 420을 요구하는 프로젝트를 너무 많이 보았습니다. 이론적 특성과 주조 또는 스톡 바를 완성된 부품으로 변환하는 현실 사이의 차이가 실제 작업과 흥미로운 교훈이 일어나는 곳입니다.
경화성 현실과 가공 문제
420의 핵심에 대해 이야기해 보겠습니다. 12-14%의 크롬 함량과 경화를 허용하기에 충분한 탄소(약 0.15% 최소)가 있습니다. 종이에 열처리하면 적절한 내마모성과 강도를 얻을 수 있습니다. 실제로, 특히 우리 회사의 투자 주조에서는 청도 QIANGSENYUAN TECHNOLOGY CO.,LTD., 전문 분야에서는 주조 구조가 중요합니다. 타설 직후 냉각을 관리하지 않으면 과도한 잔류 오스테나이트나 고르지 못한 탄화물이 형성될 수 있습니다. 이는 후속 열처리 사이클이 아무리 완벽하더라도 나중에 경도가 일정하지 않게 됩니다. 우리는 일련의 밸브 구성 요소를 통해 이를 일찍부터 배웠습니다. 사양에서는 경화 및 템퍼링 후 HRC 48-52를 요구했습니다. 동일한 배치에서 44에서 55까지 모든 것을 얻었습니다. 범인은? 응고 속도를 변경하는 주물의 벽 두께의 사소하고 거의 무시할 수 있는 변화입니다. 데이터 시트는 이에 대해 경고하지 않습니다.
그런 다음 가공이 이루어집니다. 사전 경화된 420은 연마재입니다. 그것은 열심히 일하는 것을 좋아합니다. 절단 작업을 잘했다고 생각하는데, 재료가 절단면 아래에서 더 단단해지기 때문에 갑자기 도구가 타버리고 맙니다. 우리는 많은 일을 합니다. CNC 가공 우리 시설의 사내에서 (우리의 역량 중 일부를 볼 수 있습니다. https://www.tsingtaocnc.com), 420은 존중을 요구합니다. 여기서 도구 형상, 코팅 및 이송 속도는 단순한 모범 사례가 아닙니다. 그것은 수익성 있는 작업과 값비싼 주물 세트 전체를 폐기하는 것의 차이입니다. 절삭유 선택과 흐름은 작업 현장에서 주요 화두가 됩니다. 일부 연강처럼 '설정하고 잊어버리는' 재료가 아닙니다.
식품 가공 칼날 프로젝트가 생각납니다. 클라이언트는 엣지가 날카로운 마감을 더 오래 유지하기를 원했습니다. 우리는 420개를 제안했지만 예산이 부족하고 최소한의 사후 캐스팅 작업을 원했습니다. 우리는 가공 비용을 줄이기 위해 가능한 한 순 형상에 가까운 주물을 제공하려고 노력했습니다. 악수. 주조 공정에서 발생하는 약간의 스케일과 표면 탈탄으로 인해 첫 번째 가공 패스가 일관되지 않아 떨림과 가장자리 품질이 저하되었습니다. 결국 우리는 최종 그라인딩 전에 균일한 황삭 가공 및 세척 단계를 추가해야 했고 이로 인해 이익은 줄어들었지만 부품은 납품되었습니다. 교훈: 420을 사용하면 때로는 비용을 절약하기 위해 단계를 건너뛸 수 없습니다. 재료를 사용하면 나중에 비용을 지불하게 됩니다.
내부식성: 스테인리스에 대한 오해
이것은 큰 것입니다. 사람들은 '스테인리스'를 보고 304나 316과 같다고 생각합니다. 그렇지 않습니다. 420은 내식성이 훨씬 낮습니다. 크롬은 주로 견고한 패시브 층을 형성하기 위한 것이 아니라 경화성을 위해 존재합니다. 습한 대기나 가끔씩 물과 접촉하는 등 부식성이 약한 환경에서는 문제가 없습니다. 그러나 염화물이나 산과 지속적으로 접촉하면 얼룩이 생기고 구멍이 뚫립니다. 우리는 작고 고강도 패스너로 420을 원하는 해양 산업 고객이 있었습니다. 그들은 너무 빨리 녹슬었던 탄소강 부품을 교체하고 있었습니다. 420 부품은 더 오래 지속됐지만 1년 안에 구멍이 났습니다. 이들의 용도에는 17-4 PH 또는 적절한 경화 처리된 316이 더 좋았을 것이지만 초기 비용 때문에 겁을 먹었습니다. 우리는 초기 재료 선택을 뒤로 미루는 것을 의미하더라도 매번 부식에 대한 대화를 미리 나누는 방법을 배웠습니다.
내식성은 표면 마감에 따라 크게 달라집니다. 완벽하게 연마된 420 표면은 거칠게 가공되거나 주조된 표면보다 훨씬 더 나은 성능을 발휘합니다. 이는 우리의 쉘 몰드 주조 그리고 투자 주조 프로세스. 인베스트먼트 주조를 사용하면 금형에서 바로 매우 우수한 표면 마감을 달성할 수 있으며 이는 더 나은 출발점을 제공합니다. 쉘 몰딩을 사용하면 표면 청소가 더 많이 필요한 경우가 많습니다. 따라서 주조 공정 자체의 선택은 부식성 환경에서 최종 부품의 성능에 영향을 미칠 수 있는데, 이는 단지 재료 특성 표를 볼 때 명확하지 않습니다.
용접 후 또는 열처리 후, 제대로 산세척하고 부동태화 처리하지 않으면 내식성이 또 다른 타격을 받습니다. 우리는 이 단계 없이 단순히 열처리된 부품을 발송하지 않습니다. 추가 비용이 드는 항목이지만 건너뛰면 운송이나 보관 중에 부품이 녹슬 수 있어 믿을 수 없을 정도로 비전문적으로 보입니다. 420과 같은 등급으로 작업할 때 품질을 정의하는 것은 작고 화려하지 않은 공정 단계입니다.
합금 변형 및 소싱 작업
420은 단지 하나의 것이 아닙니다. 탄소 범위가 약간 다른 420, 420F(가공성을 위해 황이 추가됨) 및 420J2 변형이 있습니다. 420F는 표준 420에 비해 기계 가공이 꿈이지만 용접성이 좋지 않고 황화물 함유물이 피로나 부식의 약점이 될 수 있습니다. 변형을 함수와 일치시켜야 합니다. 광범위한 작업이 필요한 복잡하고 벽이 얇은 주조의 경우 CNC 가공, 우리는 고객의 승인을 받아 420F를 추진하고 절충 사항을 자세히 설명할 수 있습니다. 우수한 충격 인성이 필요한 부품의 경우 'F' 등급을 피합니다.
일관된 원자재를 소싱하는 것도 또 다른 미묘한 예술입니다. 이 사업에서 30년 넘게 우리는 우리가 신뢰하는 공장 및 유통업체와 관계를 구축해 왔습니다. 420의 경우 깨끗한 용융물과 더러운 용융물의 차이는 주조성과 최종 무결성 면에서 엄청납니다. 불순물은 응고 중 뜨거운 찢어짐이나 실패 지점이 되는 비금속 개재물로 이어질 수 있습니다. 주조 작업을 위한 자재를 조달할 때 우리는 단순히 '420 스테인리스강'을 구매하는 것이 아닙니다. 우리는 용융 관행을 지정하고 실제로 검토할 밀 인증서를 요청하고 있습니다. 이는 현장에서 작동하는 부분과 실패하는 부분을 구분하는 근면함의 수준입니다.
재료 무결성에 대한 이러한 초점은 어떻게 청도 QIANGSENYUAN TECHNOLOGY CO.,LTD. 운영합니다. 420이든, 다른 것이든 스테인레스 스틸 등급이나 우리가 취급하는 니켈 기반 합금에 대해서도 철학은 동일합니다. 즉, 숫자만이 아니라 재료의 영혼을 이해해야 한다는 것입니다. 당사 사이트에서 자료에 대한 당사의 접근 방식에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다. tsingtaocnc.com. 우리가 어느 정도 자신감을 갖고 까다로운 작업을 처리할 수 있게 해주는 것은 바로 이러한 기반입니다.
420을 선택해야 할 때(그리고 떠나야 할 때)
그렇다면 이러한 모든 잠재적인 문제에도 불구하고 왜 420을 사용합니까? 적합하다면 비용 효과적인 솔루션이기 때문입니다. 440C 또는 17-4 PH와 같은 등급에 대한 프리미엄이 정당화되지 않는 적당한 내식성과 높은 경도/강도의 조합이 필요한 부품에 탁월합니다. 펌프 샤프트, 밸브 트림, 수술 도구(고도로 연마할 수 있는 경우), 그리고 가혹한 화학적 환경을 거치지 않는 특정 칼과 칼날을 생각해 보십시오. 일부 응용 분야에서는 자기 특성도 요구 사항입니다.
우리의 결정 매트릭스는 일반적으로 다음과 같습니다. 부품이 어려워야 합니까? (예). 가벼운 부식만 보이나요, 아니면 보호된 환경에 있나요? (예). 왜곡을 방지하기 위해 제어된 열처리에 형상이 적합합니까? (비판적인). 예산이 민감한가요? (자주). 대부분의 상자를 선택하면 420이 강력한 경쟁자입니다. 그런 다음 견적을 내기 전에 주조 설계(균일한 단면, 넉넉한 반경), 가공 전략 및 열처리 사양에 대한 기술적인 논의를 진행합니다. 이것은 놀라움을 방지합니다.
나는 수중 구성품이나 화학 물질 투여 펌프 부품에 대해 420을 지정하는 작업을 그만뒀습니다. 그것은 자랑스러운 일이 아닙니다. 재료의 한계를 아는 것입니다. 적합하지 않은 애플리케이션에 자료를 밀어넣으면 콜백이 발생하고 평판이 손상되며 클라이언트가 불만을 느끼게 됩니다. 때때로 귀하가 제공할 수 있는 가장 전문적인 서비스는 '이것은 올바른 자료가 아닙니다. 그 이유는 다음과 같습니다.'라고 말하는 것입니다.
열처리 댄스
열처리에 깊이 들어가지 않고는 420에 대해 이야기할 수 없습니다. 성패를 좌우하는 단계입니다. 오스테나이트화 온도, 담금질 매체(오일이 표준임) 및 템퍼링 주기는 책에서 가져온 레시피가 아닙니다. 그것들은 출발점입니다. 정확한 매개변수는 부품의 질량, 단면 두께, 심지어 이전 가공 기록에 따라 변경됩니다. 예를 들어 가공 응력이 심한 부품은 경화 및 템퍼링 전에 응력 완화가 필요합니다. 그렇지 않으면 극적으로 뒤틀릴 수 있습니다.
우리는 중요한 작업에 대해 사내에서 열처리를 수행합니다. 왜냐하면 그러한 통제가 필요하기 때문입니다. 고정밀 스크레이퍼 블레이드 배치의 경우 항상 요구되는 것은 아니지만 이중 템퍼가 치수 안정성을 극적으로 향상시키는 것을 발견했습니다. 담금질 후 첫 번째 템퍼는 주요 응력을 완화하지만 두 번째, 약간 더 높은 템퍼는 경도를 균일하게 하고 담금질 자체에서 잔류 응력을 더 많이 완화하는 것으로 보입니다. 그 결과 최종 미세 연삭 중에 움직임이 줄어들었습니다. 수백 개의 배치를 통해 이러한 뉘앙스를 포착할 수 있습니다.
모니터링이 핵심입니다. 우리는 컨트롤러 판독뿐만 아니라 독립적인 센서로 용광로 온도를 추적합니다. 냉각 오일 온도와 교반이 제어됩니다. 기본적으로 들리지만 냉각 탱크가 구석에 있고 계절에 따라 오일 온도가 바뀌는 상점을 본 적이 있습니다. 그런 식으로는 420으로 일관된 결과를 얻을 수 없습니다. 완벽하고 바삭바삭한 부품과 뒤틀리고 갈라진 부품 사이의 차이는 담금질 시 50도에 불과하거나 오스테나이트화로에서 15분 정도 더 긴 경우가 많습니다.
결국 420 스테인레스 스틸은 도구입니다. 매우 구체적인 것입니다. 이를 위해서는 실무자의 이해, 즉 기이한 점에 대한 존중, 한계에 대한 지식, 잠재력을 발휘하기 위한 세심한 프로세스가 필요합니다. 캐주얼하거나 급하게 사용할 수 있는 소재가 아닙니다. 그러나 올바르게 제작하고, 주조 상태가 양호하고, 기계 가공이 깨끗하고, 열처리가 제대로 이루어지면 필요에 따라 정확하게 작동하는 견고하고 기능적인 부품을 제공합니다. 이것이 금속, 프로세스, 애플리케이션 간의 균형을 한 번에 하나씩 파악하면서 이 게임을 계속하게 만드는 만족감입니다.
