계단 열처리
① 담금질(quenching)
강을 적당한 온도로 가열하여 오스테나이트 조직에 이르게 한 뒤, 마르텐사이트 조직으로 변화시키기 위해 급냉시키는 열처리 방법. 담금질은 강의 경도와 강도를 증가시키기 위한 것.
강의 담금질 온도가 너무 높으면 강의 오스테나이트 결정 입자가 성장하여 담금질후에도 기계적 성질이 나빠지고 균열이나 변형이 일어나기 쉬움. 따라서 담금질 온도에 주의해야 함.
② 뜨임(tempering)
담금질한 강은 경도가 증가된 반면 취성을 가지게 되고, 표면에 잔류 응력이 남아 있으면 불안정하여 파괴되기 쉬움. 따라서 적당한 인성을 재료에 부여하기 위해 담금질 후에 반드시 뜨임 처리를 해야함. 즉 담금질 한 조직을 안정한 조직으로 변화시키고 잔류 응력을 감소시켜, 필요로 하는 성질과 상태를 얻기 위한 것이 뜨임의 목적.담금질한 강을 적당한 온도까지 가열하여 다시 냉각시킴.
③ 풀림(annealing)
일반적으로 풀림이라 하면 완전 풀림(full annealing)을 말함. 주조나 고온에서 오랜 시간 단련된 금속재료는 오스테나이트 결정 입자가 커지고 기계적 성질이 나빠짐. 재료를 일정 온도까지 일정 시간 가열을 유지한 후 서서히 냉각시키면, 변태로 인해 최초의 결정 입자가 붕괴되고 새롭게 미세한 결정입자가 조성되어 내부 응력이 제거될 뿐만 아니라 재료가 연화됨. 이러한 목적을 위한 열처리 방법을 풀림이라 부름. 풀림의 목적을 다음과 같이 정리할 수 있음.
a) 단조나 주조의 기계 가공에서 발생한 내부 응력 제거
b) 열처리로 인해 경화된 재료의 연화
c) 가공이나 공작으로 경화된 재료의 연화
d) 금속 결정 입자의 미세화
④ 불림(normalizing)
불림의 목적은 결정 조직을 미세화하고 냉간 가공이나 단조 등으로 인한 내부 응력을 제거하며 결정 조직이나 기계적 성질과 물리적 성질 등을 표준화시키는 데 있음.강을 불림 처리하면 취성이 저하되고 주강의 경우 주조 상태에 비해 연성이나 인성 등 기계적 성질이 현저히 개선됨. 재료를 변태점 이상의 적당한 온도로 가열한 다음 일정 시간 유지시킨 후 공기 중에서 냉각시킴. 이렇게 하여 미세하고 균일하게 표준화된 금속 조직을 얻을 수 있음.
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