1. 스테인레스 스틸 주조 부품 가공 개요
스테인레스 스틸 주조 부품 내식성과 강도가 우수하여 기계, 건설, 자동차, 식품기기 등에 널리 사용됩니다. 그러나 주조 후 부품이 최종 치수 및 표면 요구 사항을 직접 충족하는 경우는 거의 없습니다. 따라서 원하는 정밀도, 성능 및 미학을 달성하기 위해 여러 가지 처리 방법이 적용됩니다. 이러한 주조 후 작업에는 기계 가공, 열처리, 연마, 쇼트 블라스팅 및 표면 코팅이 포함됩니다. 이러한 방법을 이해하면 엔지니어와 제조업체는 해당 응용 분야에 가장 비용 효율적이고 기술적으로 적합한 프로세스를 선택할 수 있습니다.
2. 스테인레스 스틸 주조 부품의 가공 공정
가공은 가장 일반적인 주조 후 작업 중 하나입니다. 여기에는 엄격한 공차와 정밀한 형상을 달성하기 위해 과도한 재료를 제거하는 작업이 포함됩니다. 스테인레스강은 경도와 인성이 높기 때문에 탄소강에 비해 가공이 더 까다로워 최적화된 공구와 절삭 매개변수가 필요합니다.
2.1 터닝 및 밀링
- 터닝: 샤프트, 링, 나사형 부품과 같은 원통형 부품에 이상적입니다. 마모 방지를 위해 고속 초경 공구 또는 코팅된 인서트가 선호됩니다.
- 밀링: 평평하거나 복잡한 표면에 사용됩니다. 최신 CNC 밀링을 사용하면 다축 정밀 절단이 가능하고 도구 자국이 최소화된 부드러운 마감이 가능합니다.
2.2 드릴링, 태핑 및 보링
- 드릴링과 태핑은 조립 목적으로 나사산 구멍을 만드는 데 사용됩니다. 스테인레스강에는 작업 경화를 방지하기 위해 느린 이송 속도, 적절한 절삭유 및 날카로운 도구가 필요합니다.
- 보링 작업은 주조 구멍의 치수 정확도를 수정하고 기계적 맞춤에 대한 엄격한 공차를 보장합니다.
2.3 연삭 및 정밀 마무리
밸브 시트, 펌프 임펠러 또는 의료 부품과 같이 매우 엄격한 공차 또는 경면 마감이 필요한 경우 연삭이 수행됩니다. 이 프로세스는 미세한 양의 재료를 제거하고 이전 가공 단계에서 발생한 사소한 변형을 수정합니다.
3. 열처리 방법
열처리는 스테인리스강 주조 부품의 기계적 및 미세 구조적 특성을 수정하는 데 사용됩니다. 스테인레스강은 자연적으로 내식성이 있지만 열처리를 하면 특히 주조 및 가공 후에 경도, 연성 및 내부 응력 분포가 향상될 수 있습니다.
3.1 용체화 처리
이 공정에는 주조 부품을 고온(일반적으로 1000~1100°C)으로 가열하고 빠르게 담금질하는 과정이 포함됩니다. 탄화물 석출물을 용해시키고 크롬 분포를 회복시켜 내식성과 인성을 향상시킵니다. 304 및 316과 같은 오스테나이트계 스테인리스강은 일반적으로 이 처리를 거칩니다.
3.2 노화와 스트레스 해소
- 노화는 미세한 금속간 화합물을 형성하여 석출 경화 스테인리스강(예: 17-4 PH)을 강화합니다.
- 300~400°C에서의 응력 완화는 주조 또는 가공으로 인한 내부 응력을 줄여 서비스 중 왜곡을 최소화하는 데 도움이 됩니다.
4. 표면 마무리 기술
표면 마감은 스테인레스 스틸 주조 부품의 외관, 청결성 및 내식성을 향상시킵니다. 산업, 장식, 위생 등 용도에 따라 다양한 마감재가 선택됩니다. 표면 처리는 코팅이나 용접을 위한 부품 준비에도 중요한 역할을 합니다.
4.1 연마
연마는 표면 불규칙성, 산화물 스케일 및 도구 자국을 제거합니다. 기계적 연마에서는 연마 휠, 벨트 또는 페이스트를 사용하여 새틴, 반광택 또는 거울 마감을 생성합니다. 식품 및 의료 부품의 경우 고광택 표면이 오염을 최소화하고 세척을 단순화합니다.
4.2 샷 블라스팅 및 샌드블라스팅
쇼트 블라스팅은 강철 또는 세라믹 매체를 표면에 투영하여 질감을 깨끗하고 균질화합니다. 샌드블라스팅도 비슷하지만 더 부드러운 마감을 위해 더 미세한 매체를 사용합니다. 이러한 방법은 기공이나 균열과 같은 주조 결함을 노출시키기 때문에 도장, 코팅 또는 검사 전에 특히 유용합니다.
4.3 패시베이션 및 산세
- 산세척은 산성 용액(일반적으로 질산-불산 혼합물)을 사용하여 산화물 스케일을 제거하고 깨끗한 금속 표면을 복원합니다.
- 그런 다음 패시베이션은 외관이나 치수에 영향을 주지 않고 내식성을 향상시키는 얇은 산화 크롬 필름을 형성합니다.
5. 용접 및 조립 공정
많은 스테인레스강 주조 부품은 다른 부품과 결합하거나 조립해야 합니다. 적절한 용접 기술은 내식성과 기계적 무결성을 유지하면서 열 영향을 받는 부분의 결함을 최소화합니다.
5.1 일반적인 용접 방법
| 용접방법 | 형질 | 응용 |
| TIG(GTAW) | 고정밀, 깨끗한 용접, 낮은 스패터 | 얇은 벽과 정밀 부품 |
| MIG(GMAW) | 더 빠른 증착, 적당한 정밀도 | 일반 조립품 및 두꺼운 단면 |
| 저항용접 | 필러 없음, 빠르고 국소적인 열 | 소형 부품 및 대량 생산 |
6. 검사 및 품질관리
가공 후 스테인리스강 주조 부품을 검사하여 치수, 표면 및 기계적 요구 사항을 충족하는지 확인해야 합니다. 비파괴 검사(NDT)는 내부 무결성을 확인하고 주조 또는 가공으로 인해 발생하는 숨겨진 결함을 탐지하는 데 자주 사용됩니다.
6.1 일반적인 검사 방법
- 정밀 검증을 위해 좌표 측정기(CMM) 또는 캘리퍼스를 사용한 치수 검사.
- 균열, 다공성 또는 마감 불일치를 감지하기 위한 육안 및 표면 검사.
- 지하 결함 탐지를 위한 초음파, 방사선 촬영 또는 염료 침투 테스트.
7. 결론: 올바른 처리 조합 선택
스테인레스 스틸 주조 부품의 성능과 외관은 후처리 방법에 따라 크게 달라집니다. 가공은 치수 정밀도를 보장하고, 열처리는 재료를 강화하며, 마무리는 내구성과 내식성을 향상시킵니다. 합금 유형, 응용 분야 요구 사항 및 비용 목표를 기반으로 이러한 방법의 올바른 조합을 선택하면 까다로운 산업 환경에 적합한 오래 지속되는 고품질 주조 부품이 보장됩니다.
