철강을 절단할 때 발생하는 고온의 열은 철강의 물리적 특성에 영향을 미칠 수 있습니다.
절단 과정에서 발생하는 열은 철강의 표면에 영향을 미쳐, 특정 영역의 강도와 내구성이 저하될 수 있습니다.
특히 열변형이나 경화가 발생할 수 있기 때문에 절단 후 후속 처리를 통해 철강의 성질을 안정화시키는 것이 중요합니다.
1. 절단 열이 철강에 미치는 영향
1) 열변형
고온에서 절단할 때, 철강의 표면이 열에 의해 팽창하고, 이후 냉각되면서 변형이 발생할 수 있습니다.
이런 열변형은 절단 부위에서 균열이 생기거나, 표면이 고르지 않게 되어 기계적 강도에 영향을 줄 수 있습니다.
2) 열로 인한 연화
절단 과정에서 발생한 높은 온도는 철강 표면의 결정 구조에 영향을 주어, 일부 영역이 연화될 수 있습니다.
연화된 부분은 원래의 철강보다 강도가 약해질 수 있습니다.
3) 경화층 생성
반대로, 일부 절단 방식에서는 경화층이 생성되기도 합니다.
예를 들어 플라즈마 절단이나 레이저 절단 후에 표면이 급냉되면서 철강 표면이 경화될 수 있습니다.
경화층은 마모 저항성이 높아질 수 있지만, 이로 인해 취성이 증가하여 충격에 약해질 수 있습니다.
2. 절단 후 강도를 유지하는 방법
1) 후열처리 (Post-Heat Treatment)
후열처리는 절단 후 발생한 열변형이나 경화층을 제거하는 데 유용합니다.
어닐링(풀림) 또는 **템퍼링(뜨임)**과 같은 열처리를 통해 철강의 조직을 안정화시키고, 원하는 강도와 유연성을 회복할 수 있습니다.
예를 들어, 절단 후 어닐링을 통해 철강의 내부 응력을 제거하면, 절단부가 균일한 강도를 유지할 수 있습니다.
2) 냉각 방식 개선
절단 중에 냉각제나 절삭유를 사용하여 절단면의 열을 낮추면, 고온으로 인한 변형을 최소화할 수 있습니다.
특히, 물이나 오일을 분사해 절단면이 일정한 온도를 유지하게 하면, 열로 인한 영향이 줄어듭니다.
이는 주로 기계적 절단 방식에서 사용되며, 열변형을 방지하는 데 효과적입니다.
3) 적절한 절단 방식 선택
워터젯 절단과 같이 열을 발생시키지 않는 절단 방식을 선택하면 철강의 물리적 특성에 열로 인한 영향이 거의 없습니다.
워터젯 절단은 고압의 물과 연마제를 사용하여 철강을 절단하므로, 열변형이나 경화층이 생기지 않아 후처리가 필요하지 않습니다.
기계 절단(예: 기계 톱) 또한 열 발생이 적은 방식으로, 비교적 낮은 온도에서 절단할 수 있어 철강의 강도에 미치는 영향을 최소화할 수 있습니다.
4) 절단 속도 조절
절단 속도를 조절하여 열이 한 곳에 집중되지 않도록 하면, 열 변형을 줄일 수 있습니다.
특히 레이저 절단이나 플라즈마 절단의 경우, 절단 속도를 조절하여 과도한 열 축적을 방지할 수 있습니다.
5) 표면 연마 (Grinding)
절단 후 표면을 연마하여, 절단 시 생긴 경화층이나 미세 균열을 제거할 수 있습니다.
연마는 표면을 매끄럽게 하고, 절단 후 철강의 강도를 일정하게 유지하는 데 도움이 됩니다.
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