항온열처리

1 항온열처리
 1) 항온변태 : 오스테나이트로 A1 이하의 항온까지 급랭하고 그대로 항온 유지시켰을때 발생하는 변태.
 2) 항온 열처리
   - 강을 가열하여 염욕중 냉각할때 특정 온도에서 정지 후 변태시켜 담금질 변형 및 균열을 방지할 수 있는 열처리.

   - 고온의 탄소강 조직인 오스테나이트를 일정시간동안 온도를 유지하여 변태를 유도하는 열처리법.

   - 코 부근(500도) 에서 연속냉각시 베인나이트 조직이 얻어지고 높은온도에서 냉각시 펄라이트가 얻어진다. 
 3) 항온 변태곡선(TTT곡선)
   - 온도, 시간, 변태의 관계를 나타냄
   - 연속 냉각 변태곡선(S선)

2 항온열처리의 종류(항온 담금질)
 1) 오스템퍼링(austempering)

   - Ar`와 Ar`` 중간 염욕중에 항온 변태 후 상온까지 냉각
   - 하부 베이나이트 조직
   - 뜨임할 필요가 없다.
   - 강인성이 크다
   - 균열이나 변형이 적다

 2) 마템퍼(martempering)
   - Ar``구역 중에서 Ms와 Mf 간 염욕중에서 항온변태 후 공랭
   - 베이나이트와 마르텐사이트 혼합조직
   - 경도가 증가하고 충격값이 큰 조직

 3) 마퀜칭(margquenching)
   - 오스테나이트 구역에서 MS점보다 약간 높은 온도에서 염욕하여 담금질하여 항온유지후 급랭
   - 마르텐사이트 조직으로 퀜칭과 동일하나, 담금질균열이 발생하지 않는다.
   - 고속도강 베어링강, 게이지강등 담금질 처리
   - 퀜칭후 뜨임하여 사용

 4) MS퀜칭
  - 담금질 온도로 가열한 상태로 MS점보다 약간 낮은 온도의 염룍에 넣어 강의 내외부가 동일 온도가 될 때 까지 냉각
 5) 항온뜨임
  - 뜨임온도에서 MS(250)부근의 염욕에 넣어 항온유지시켜 2차 베이나이트가 생기도록 유도

 

참고) 베인나이트

 - 베이나이트는 E. C. Bain의 이름을 따 붙인 것이며, intermediate structure, acicular constituent라고도 부른다.

 - 베이나이트는 탄소강 또는 합금강을 담금질 온도에서 550~150℃(Ar′와 Ar’′ 변태점 중간 온도) 열욕으로 담금질하여 등온변태(isothermal transformation)를 일으켰을 때 생기는 조직이다.

 - 유중 또는 수중 담금질해서는 이루기가 어려운 조직이다.

 - 현미경으로 보면 흑색으로 된 침상 조직이며 얼른 보면 침상 마텐자이트와 혼돈하기 쉽다. 페라이트의 바탕(metrix)에서 분산하여 미세한 시멘타이트로 구성되어 보기에는 마텐자이트를 뜨임해서 만든 트루스타이트 또는 솔바이트와 비슷하다. 

 - 마텐자이트보다는 부식되기 쉬우며 또한 경도가 적다.

 - 베이나이트에는 두 종류가 있고, 비교적 높은 온도의 등온 변태에 의해 생긴 것을 상부베이나이트(high bainite), 낮은 온도에서 생기는 것을 하부베이나이트(low bainite)라 한다.

  * 상부베이나이트 특징은 깃털 모양이다.

  * 하부베이나이트는 침상(針状)으로 나타난다.