Al 소성가공Al 소성가공

Posted at 2010. 1. 30. 10:05 | Posted in 기계 지식인

 

 

 


Al 소성가공

 

=== 소성가공 ===


- 금속재료를 소요목적의 형태로 변형시킨다.

- 금속재료의 조대(粗大)한 결정입자(結晶粒子)를 균일하고 미세하게 하여 재질을 개선한다.


소성변형에 따른 소성가공

(1) 단조(鍛造; forging): 금속재료를 hammer 또는 press 등으로 압축력 또는 충격력을 가하는 가공이다

(2) 압연(壓延; rolling): 금속재료를 회전하는 roll(roller) 사이에 넣어 가압함으로써 두께 또는 단면적을 감소시켜 길이방향으로 늘리는 가공을 압연(壓延; rolling)이라 한다. 작업온도에 따라 열간압연(熱間壓延; hot rolling)과 냉간압연(冷間壓延; cold rolling)이 있으며, 열간압연에서는 가공물의 소성이 크므로 압연동력이 적게 소비되고, 변형을 크게 할 수 있는데 반하여 냉간압연에서는 동력 소비는 크나 정밀한 완성가공을 할 수 있고, 기계적 강도를 증가시킬 수 있다.
열간압연(熱間壓延)과 냉간압연(冷間壓延)
분괴압연을 비롯한 많은 변형을 요하는 작업에서는 열간작업을 하며, 상대적으로 잔류응력이 적으나, 표면이 거칠고 정밀한 치수가 얻어지지 않는다. 반면에 냉간압연에서는 제품의 기계적 강도가 향상되고, 표면이 고우며, 치수가 정확하고, 주로 박판(薄板) 및 대강(帶鋼) 등에 사용된다. 그러나 냉간압연에는 소요동력이 크고, 내부응력이 커지며, 가공경화(加工硬化; work hardening)에 의한 취성(脆性; brittleness)을 동반하므로 냉간압연재를 deep drawing이나 bending에 사용할 때는 풀림(燒鈍; annealing)처리를 하여 내부응력을 제거하고 연화시켜야 한다.

(3) 압출(押出; extrusion): 각종 단면재(斷面材) 및 관재(管材)를 얻기 위하여 소성이 큰 상태의 재료를 container에 넣고 강력한 압력으로 die orifice를 통하여 밀어내는 가공이다.

(4) 인발(引拔; drawing): taper 형상의 구멍을 갖인 die를 통하여 소재를 인발(引拔; drawing) 하므로써 선(線) , 봉(棒) 및 관(管)을 얻는 가공이다



소성가공의 이용성질



가단성 또는 전성
(可鍛性, 展性 ; forgeability)

hammer나 press 등으로 금속을 내려치거나 누를 때 파괴되지 않고 영구변형되는 성질로서, 상온에서 hammering의 경우 가단성이 좋은 것부터 나열하면 Au, Ag, Al, Cu, Sn, Pt, Pb, Zn, Fe, Ni 등의 순이고, 압연기(壓延機)에서 상온가공(常溫加工)할 때 가단성이 좋은 것부터 나열하면 Pb, Sn, Au, Ag, Al, Cu, Pt, Fe 등과 같다.

연성(延性; ductility)

금속선을 뽑을 때 항복점을 지나 파단에 이르기까지 길이 방향으로 늘어나는 성질이며, 연성이 큰 금속부터 나열하면 Au, Pt, Ag, Fe, Cu, Al, Ni, Zn, Sn, Pb 등의 순이다. 연성의 크기는 연신율 또는 단면수축율로 표시한다.

재결정(再結晶)
recrystallization


금속재료를 가열하면 내부응력(內部應力)이 이완되고, 가공경화(加工硬化) 현상이 제거되어 연화(軟化)되는 등의 성질 변화가 있게된다. 어느 온도에서 부터 새로운 결정핵이 생겨 이것이 점점 성장되면서 구결정(舊結晶)은 없어져 가는데 이 현상을 재결정이라 하며, 이때의 온도를 재결정온도라 한다. 이러한 변화는 재료, 가열온도, 가열속도, 가공도 등에 따라 다르다. 결정에는 변화가 없으면서 내부응력만 이완(弛緩)되는 현상을 회복(回復: recovery)이라 하고, 금속이 연화되는 온도 이하에서 행하여 진다.

냉간가공(冷間加工)
cold working


재결정온도 이하에서의 가공으로서 경도, 인장강도, 항복점 등은 증가하고, 변형율 및 단면수축율 등 기계적 성질에 영향을 주며, 변형율 50% 이상에서는 이들의 변화가 완만함을 알 수있다.

열간가공(熱間加工)
hot working


재결정온도 이상에서의 가공으로서, 안정된 범위 내에서 1회에 많은 양의 변형을 할 수 있어 가공시간을 단축할 수 있는 장점이 있으나, 가공된 제품은 표면이 산화되어 변질되기 쉽고, 냉각됨에 따라 형상, 치수, 조직 및 기계적 성질 등이 불균일하게 되는 단점이 있다. 가공물 중에 혼입된 불순물이 저온에서 용융하여 이른바 적열취성(赤熱脆性; hot shortness)이 발생하는 경우가 있으므로 유의하여야 한다.
따라서 일반적으로 열간가공에서는 많은 변형을 시키고, 냉간가공에서는 형상과 치수를 맞추며, 조직 및 기계적 성질을 향상시키고, 재질을 균일하게 하는 것이 바람직 하다.

 

 

[출처 : 태정금속 ] Al 소성가공

PARTS > 기계부품 > 철강 원자재 > 비철제품 > 알루미늄

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