열간가공(Hot Working)이란?
열간가공은 금속을 재결정 온도 이상의 높은 온도로 가열한 상태에서 소성 가공하는 방법입니다. 가공의 시점이 재결정 온도 ( A3 , 930도) 이상에서 가공을 하는 것을 열간가공이라고 합니다.
열간가공은 냉간가공에 비해 비교적 작은 힘이 들게 되지만 성형기가 재료의 높은 온도를 견딜 수 있어야 합니다.
열간가공의 특징
열간가공(Hot Working)은 재결정 온도 이상에서 금속의 기계적 성질을 변화시키는 가공입니다. 열간가공의 특징은 다음과 같습니다.
- 한 번의 가공으로 많은 변형이 가능하다.
- 가공 시간이 짧다.
- 동력이 적게 든다.
- 조직을 미세화한다.
- 균일성이 적다.
- 가공도가 높으나 표면이 거칠어진다.
- 변형과 재결정이 동시에 생기므로 가공이 진행되어도 가공성을 상실하지 않는다.
열간가공은 냉간가공에 비해 가공 경화가 일어나지 않으며 풀림 효과에 의해 연화 현상이 있어 가공이 쉽게 됩니다.
열간가공의 종류
열간가공은 재결정 온도(A3, 930도) 이상에서 가공하는 소성가공을 말합니다. 열간가공의 특징은 거친 주조 조직의 미세화와 재질이 균일화되며, 가공도가 높으나 표면이 거칠어집니다.
열간가공은 아래와 같은 종류가 있습니다.
- 단조
- 압출
- 와이어 드로잉
- 인발
- 드로잉
- 구부림
- 접합
- 전단
- 열간압연
열간압연은 제강, 강괴, 분괴압연, 강판, 성형압연의 순서로 진행됩니다. 열간압연에 의해 최초로 얻어지는 제품을 Bloom 또는 Slab이라고 합니다.
열간가공의 장단점
열간가공은 재결정 온도 이상에서 금속의 기계적 성질을 변화시키는 가공입니다. 열간가공의 장단점은 다음과 같습니다.
- 장점
- 한 번의 가공으로 많은 변형이 가능하다.
- 가공 시간이 짧다.
- 동력이 적게 든다.
- 조직을 미세화한다.
- 금속 내부의 기공이 상당히 제거된다.
- 게재물 형태의 불순물이 파괴되어 금속 전체에 분포된다.
- 기둥형상 및 덤성덤성한 입자가 미세화된다.
- 주로 결정립 미세화에 따른 결과로서 물리적 성질이 향상된다.
- 단점
- 표면이 산화되어 변질의 우려가 있다.
- 균일성이 적다.
- 변형과 재결정이 동시에 생기므로 가공이 진행되어도 가공성을 상실하지 않는다.
마무리
오늘은 열간가공에 대해 알아보았습니다.
열간가공의 대표적인 장점은,
- 냉간가공에 비해 큰 변형률을 얻을 수 있습니다.
- 복잡한 형상의 제품도 생산할 수 있습니다.
열간가공의 대표적인 단점은,
- 열처리 공정이 추가되어 제조 비용이 높아집니다.
- 열처리에 의한 미세조직 변화로 기계적 특성이 저하될 수 있습니다.
결론적으로, 열간가공은 높은 변형률과 복잡형상 가공이 필요한 경우에 적합한 공정이지만, 추가 열처리 공정과 기계적 특성 저하의 단점이 있습니다. 제품과 용도에 따라 최적의 가공 방식을 선택하는 것이 중요합니다.