[재료역학] 열처리의 정의와 종류

열처리의 정의

열처리란 가열·냉각 등의 조작을 적당한 속도로 조절하여 그 재료의 특성을 개량하는 조작으로 온도에 의해서 존재하는 상의 종류나 배합이 변하는 재료에 이용되는 공정이다. 

‣ 담금질(Quencing)

- 강을 오스테나이트 상태에서 급랭하여 마르텐사이트로 바꿈

- 가열 온도와 시간, 냉각 속도에 따라 용도가 정해지는데 높은 강도와 강한 인성을 가진     구조용강이나 높은 강도와 내마모성을 가진 공구강 등 필요에 따라 뜨임과 병행

- 경도는 상당히 높아지지만 취성을 가진다.

- 일반 산업현장에서 가공이 어려워 추가 열처리가 필요하다.

 

‣ 뜨임(Tempering)

- 담금질한 강철을 알맞은 온도로 다시 가열하였다가 공기 속에서 식혀서 조직을 무르게 하고 안정시켜 내부의 응력을 없애주는 일을 말한다. 담금질로 인해 굉장히 경도가 높아져 있어 인성을 향상하기 위해 뜨임을 통해 인성을 부여한다.

- 변태점 (723 ℃)이하의 낮은 온도로 가열한 후 냉각시키는 열처리로 조직 및 기계적 성질을 안정화하고 잔류 응력을 제거하여 탄성 한도와 항복 강도를 향상한다.. 경도는 낮아지지만 인성이 좋아진다.

 

‣ 불림 (Normalizing)

강을 오스테나이트 구역까지 가열 후 공냉(강제 송풍 냉각)하여 표준상태로 만들기 위한 열처리 조작을 말한다. 목적은 주조 조직을 미세화 시키고 냉간 가공에 의한 내부응력을 제거하며 결정 조직과 가공성을 높이고 기계적, 물리적 성질 개선하고 구상화 풀림을 하기 위한 전처리이다. 일반적으로는 가공 후 담금질처리 시 변형을 줄이기 위한 작업으로 행해지고 있다.

 

‣ 풀림 (Annealing)

- 재료를 일정한 온도로 가열 후 도내에서 냉각하여 내부 조직을 고르게 하고 내부응력을 제거하는 열처리이다.

- 주조, 단조, 기계가공, 냉간가공 및 용접 후에 잔류 응력을 제거하기 위함이다.

- 보통 약 625℃에서 내부응력이 제거되므로  500~700℃로 가열해 일정시간 유지 후 서냉 한다..