강의 열처리

 

 1. 강의 열처리

 

 

 

- 강의 열처리( 4가지 )는 크게 두가지로 나눌 수 있는데, 강을 원하는 온도( Ac3라던지 Acm + 30~50ºC ) 까지 가열한 뒤, 식히는 과정과 재가열하는 과정이 그것이다. 식히는 과정은 어디에서 식히느냐( 냉각 속도가 다른것이다 )에 따라 다른 열처리가 된다.   

 

 

 

 1) 불림 (Normalizing, 소준) -> 공기 중에서 냉각 . 서냉 또는 공냉이라고 한다.

강을 Ac3 또는 Acm 이상으로 가열하여 오스테나이트화로 한 후 공기 중에서 냉각하며 목적은 다음과 같다.

 

(1) 조주조직을 미세화한다. <-- 조직이 미세화 되고 균질 조직이 된다.

(2) 가공, 급랭으로 발생한 내부응력을 제거한다.

(3) 결정 조직과 기계적 , 물리적 성질 개선(망상 Fe3 의 미세화, 피삭성 개선)

(4) 구상화 풀림의 전처리

 

 

 

 2) 풀림 (Annealing, 소둔) <-- 가열한 가열로 안에서 냉각 . 로냉 또는 노냉등으로 불린다.

냉간가공이나 담금질에 의한 영향을 완전 제거하기 위하여 오스테나이트화 온도로 가열하고 노중에서 냉각하는 처리이다 풀림은 그 목적에 따라 확산 풀림, 변태 풀림, 연화 풀림, 응력제거 품질, 저온 풀림등이 있다. + 조직 안정화

 

 

 

 3) 구상화 풀림(Sphenoidization)

구상화 풀림은 유리 망상탄화물인 시멘타이트를 가열에 의하여 구상화하는 조작을 말하며, 탄소공구강이나 합금공구강 등의 내충격 및 내피로성을 개선 할 수 있다. 또 가공성과 인성을 개선한다. 망상 시멘타이트나 층상 펄라이트 중의 시멘타이트가 재료에 존재한다면 기계가공성이 불량하여 담금질시 균열과 변형이 생기기 쉽고 또 무르다. 이와 같은 열처리 방법에 의하여 망상 시멘타이트를 구상화하여 안정된 구상 시멘타이트를 구상 펄라이트라 한다.

 

 

 

 4) 뜨임(Tempering, 소려) <-- 재 가열 하는 것 .

뜨임이란 담금질한 강이 매우 굳고 취약하므로 변태점 이하의 온도로 가열하여 불안정한 조직을 안정한 조직으로 변화시키기 위하여 A1 변태점 이하로 가열한 후 냉각시켜 강에 양호한 강인성을 부여하는 열처리를 말한다.

뜨임은 무확산 변태(격자 변태)로 생긴 마르텐사이트의 분해 석출과정이다 뜨임에 의한 성질의 변화는 탄소를 과포화하게 고용한 마르텐사이트가 페라이트와 탄화물로 분해하는 과정에서 일어난다.

 

 

 

 5) 심냉처리(Sub-Zero Treatment)

소입한 강은 마르텐사이트중에 10~30%정도의 잔류 오스테나이트가 존재하고 있어 경도저하 및 시효균열과 변형의 원인이 되어 치수 불안정의 원인이 되므로 심냉처리한다. 심냉처리란 담금질 처리시 잔류하는 오스테나이트를 완전 마르텐사이트로 변태시키기 위하여 영하의 온도에서 열처리하는 것을 말한다.

 

 

 

 6) 담금질(Quenching, 소입) <-- 다른 것들을 이용하여 급냉 시키는 것 . 대표적으로 물>>기름 의 냉각 속도를 갖는다.  

급랭(急冷)함으로써 금속이나 합금의 내부에서 일어나는 변화를 저지(沮止)하여, 고온에서의 안정상태 또는 중간상태를 저온 ·온실에서 유지하는 조작으로 과거에는 소입(燒入)이라고도 하였다. 영어로 quenching은 그 뜻이 광범위하여 냉각뿐만 아니라 승온(昇溫)에 수반되어 일어나는 변화를 급열(急熱)함으로써 저지하는 경우에도 사용한다. 이 말은 원래 강철을 오스테나이트(γ상)의 상태로 가열하고 물 속 또는 기름 속에서 급랭하여 펄라이트로의 변화를 저지해서 담금질 조직을 얻는 조작을 말했으나, 오늘날에는 널리 ‘냉각에 의한 변화의 저지’라는 뜻으로 사용되고 있다.   따라서는 과히 급랭하지 않아도 변화가 저지되어 경화되므로, 넓은 뜻의 담금질에서는 반드시 급랭하지 않아도 된다. 또, 강철에서는 담금질을 함으로써 고온에서 저온으로의 변화가 일부 저지되어 매우 단단한 마텐자이트(martensite) 등의 조직이 되기 때문에, 다른 합금에서도 담금질에 의해 항상 단단한 상태가 된다고 생각하기 쉬우나, 반드시 그렇지도 않다.   저온으로의 변화가 완전히 저지되는 시효경화성(時效硬化性) 합금 등에서는 담금질 상태는 그 합금에서 가장 연한 상태가 되는데, 두랄루민 ·베릴륨구리 등이 그 예이다.   [출처] 담금질 [quenching ] | 네이버 백과사전

- 제일 중요한 4가지 . A, T, N, Q. 템퍼링은 변태온도 이하로 재가열 해주는 것이고, 나머지는 다 냉각 시키는 것이다 .     냉각속도 순으로 Q( 물이나 기름 ) > N( 공기중 ) > A( 가열로 안 )가 된다.