고탄소강(SAE1050)의 고주파 열처리 인자에 따른 변형량 연구 = Study on the Deformation of High-Carbon Steel (SAE1050) according to High-Frequency Heat Treatment Parameters

국문 초록 (Abstract)

최근 자동차 부품의 경량화와 정밀성 요구가 증가함에 따라 표면경화 열처리 기술의 중요성이 부각 되고 있다.
본 연구에서는 고탄소강(SAE1050)을 소재로 하는 Disk C/G outer race 제품의 열처리 변형량이 적은 최적의 열처리 조건을 찾기 위해서 고주파 유도가열 열처리 인자에 따른 변형량, 표면 경도, 유효 경화층 깊이, 금속 미세조직의 변화를 분석하였다.
실험은 고주파 출력(50kW, 60kW, 70kW)과 하강 이송 속도(3.5mm/sec, 6.0mm/sec, 8.5mm/sec)를 주요 인자로 설정하여 진행하였으며, 열처리된 제품의 표면 경도, 유효 경화층 깊이, 미세조직 및 치수 변형량을 평가하였다.
연구 결과, 고주파 유도가열 출력이 증가할수록 표면 경도와 유효 경화층 깊이가 증가하였으며, 표면 경도는 탄소량에 따른 최고 경도가 나온 이후 상승하지는 않았다. 하강 이송 속도가 느릴수록 깊은 경화층과 높은 경도를 얻을 수 있었다. 또한, 변형량은 고주파 출력 및 하강 이송 속도에 따라 가열 열량이 작을 때는 내면 부 치수가 줄어들고 열량이 커질수록 치수도 커지는 경향을 보였다.
열처리 변형이 작은 최적의 열처리 조건은 고주파 출력 60kW, 하강 이송 속도 6mm/sec로 도출할 수 있었으며, 이 조건에서 표면 경도는 HRC 63.5, 유효 경화층 깊이는 2.15mm, 변형량 0.005mm를 기록하였다.
본 연구는 Disk C/G outer race 제품의 고주파 유도가열 열처리 공정 개선 및 유사 제품 개발 시 유용한 데이터를 제공하며, 열처리 기술의 정밀성과 효율성 향상에 도움이 될 수 있을 것이다.

목차 (Table of Contents)

• List of Table ii
• List of Figure iii
• 요약 v
• 1. 서론 1
• 1.1 연구 배경 1
• 1.2 연구 목적 3
• 2. 이론적 배경 4
• 2.1 고주파 유도가열 열처리 4
• 2.2 Disk C/G Outer race 개요 7
• 2.3 고주파 발진기 9
• 3. 실험 방법 11
• 3.1 실험 장치 11
• 3.2 실험 조건 16
• 3.3 평가 방법 20
• 4. 실험 결과 및 고찰 29
• 4.1 표면 경도 29
• 4.2 유효 경화층 깊이 38
• 4.3 변형량 44
• 4.4 미세조직 49
• 5. 결론 60
• 참고 문헌 62
• Abstract 63