열처리

1 열처리의 정의

 1) 열처리 : 금속을 특정 온도로 가열하고 냉각하여 재료에 특별한 성질을 부여하는 방법 

 2) 열처리의 종류

  - 일반열처리 : 담금질(Qeunching), 풀림(Annealing), 불림(Nomalizing), 뜨임(Tempering)
  - 항온열처리 :  Ausannealing, Austempering, Marquenching, Matempering
 
2 일반열처리
 1) 담금질(소입 : Quenching)
   - 고탄소강을 A1, A3변태선 이상 30~50도 온도로 가열하여 오스테나이트(γ) 조직으로 만든후 급랭하여 마르텐사이트로 만드는 열처리
   - 급랭방법으로 냉각시간에 따라서 노냉, 공냉, 유냉, 수냉이 있으며 심냉(Subzero)가 있음
   - 담금질을 통해서 금속은 강화, 경화 성질을 갖게됨
   - 담금질은 표면이 매우 경화되어 취성이 발생하기 쉬움. 따라서 뜨임하여 보완

 

 2) 뜨임(소려 : Tempering)
   - 담금질처리된 강을 A1 이하로 가열한 후 공랭처리하는 열처리.
   - 담금질 시 발생하는 잔류응력을 제거하여 균열방지(상온취성), 강도와 인성을 보완한다.
   - 뜨임의 종류는 아래와 같다
    * 마르텐사이트 (400도)▶ 트루스타이트 (600도)▶ 
      소르바이트 (700도)▶ 펄라이트
    * 저온뜨임
      잔류응력을 제거하고 경도가 요구될 경우
      150도 부근에서 가열후 냉각
      오스테나이트 조직이 마르텐사이트 조직으로 변화
      마르텐사이트 조직을 400도로 뜨임처리하면 트루스타이트로 변화됨
    * 고온뜨임
      500~600도에서 가열 후 냉각하는 방식
      트루스타이트 조직이 소르바이트 조직으려 변화됨

 

 3) 풀림(소둔 ; Annealing)
   - 풀림이란 A1~A3 변태점 이상 30~50도 로 가열후 노 내에서 서냉하는 열처리이다.
   - 풀림을 통해 강은 잔류응력 제거, 성분의 균일화, 연화, 구상화 특성을 갖게 된다.
   - 주조품, 담금질 경화품, 용접물에 시행한다.
   - 풀림의 종류
    * 완전풀림 : A3 이상 30~50도의 온도에서 가열후 서냉
    * 확산풀림 : 1050~1300도 로 가열 후 서냉. 주괴의 편성을 제거
    * 응력제거풀림 : A1 이하의 온도(500~600도)로 가열후 서냉
    * 재결정 풀림 : 600도에서 시행
    * 구상화 풀림 : A1 변태선 아래 650~750도로 가열후 서냉. 탄화물을 구사항화 하기 위함.

 

 4) 불림(소준 ; Nomalizing)
  - 강의 A3 이상 30~50도로 가열 후 공랭하는 열처리
  - 단조, 압연, 주조에 의해 발생된 불균일 조직을 제거하기 위해 시행함
  - 내부응력을 제거하거나, 결정립의 미세화 균일화 강도와 인성확보, 연신율과 인성도 증가하는 특성을 갖는다.

3 열처리별 특성 구분
 1) 풀림-불림 차이점
  - 풀림은 주조품, 담금질경화품, 용접물에 시행하며 잔류응력제거, 성분의 균일화를 목적한다.
  - 불림은 단조, 압연, 주조시 발생하는 경화를 제거하기 위해 시행한다.
 2) 담금질-뜨임 관계
  - 담금질 시행시 표면이 지나치게 경화되어 메짐현상이 발생한다.
  - 메짐현상을 방지하되 일정한 경도를 유지하기 위해
    변태가 일어나지 않은 A1 부근까지 가열서냉한다.