열처리의 정의 및 특징

기계재료 핵심요약 - 열처리

 

 

 

 

열처리

 

열처리의 정의

열처리란 사용 목적에 따라 강(Steel)에 필요한 성질을 부여하는 조작이다.

 

 

열처리의 특징

- 결정립을 미세화시킨다. - 결정립을 조대화하면 강이 물러진다. - 강에 가열하거나 냉각하는 처리를 통해 금속의 기계적 성질을 변화시키는 처리이다.

 

 

 

열처리의 기본 4단계

구  분	내    용
담금질 (Quenching)	재질을 경화시킬 목적으로 강을 오스테나이트조직의 영역으로 가열한 후 급랭시켜 강도와 경도를 증가시키는 열처리법이다.
뜨임 (Tempering)	담금질 한 강을 A1변태점(723℃)이하로 가열 후 서랭하는 것으로 담금질로 경화된 재료에 인성을 부여하고 내부응력을 제거한다.
풀림 (Annealing)	재질을 연하고 균일화시킬 목적으로 실시하는 열처리법으로 완전풀림은 A3변태점(968℃) 이상의 온도로, 연화풀림은 650℃ 정도의 온도로 가열한 후 서랭한다.
불림 (Normalizing)	담금질 정도가 심하거나 결정입자가 조대해진 강을 표준화조직으로 만들기 위하여 A3점이나 Acm(시멘타이트)점 이상의 온도로 가열 후 공랭시킨다.

 

 

 

담금질 조직의 경도 순서

페라이트 < 오스테나이트 < 펄라이트 < 소르바이트 < 베이 나이트 < 트루스 타이트 < 마텐자이트 < 시멘타이트

 

 

 

TTT곡선의 정의	열처리에서 필요한 3가지 주요 변수인 시간(Time), 온도(Temperature), 변태(Transformation)의 머리글자를 딴 것으로 온도-시간-변태곡선, 등온 변태곡선 또는 S곡선으로도 불린다.   세로축에는 온도를 가로축에는 시간을 위치시킨 것으로 담금질할 때 금속 조직의 변태 과정을 나타내는 그래프이다.

 

 

 

담금질액 중 냉각속도가 가장 빠른 순서

소금물 > 물 > 기름 > 공기

[핵심포인트. 물이 아닌 이유는 뜨거운 쇠가 물에 닿으면 물체의 주변에 기포가 발생하여 보호막 역할을 하기 때문에 열이 빨리 식지 못한다.]

 

 

 

[핵심 포인트.

 

 

흑연화 촉진제 : Si, Ni, Ti, Al]

 

 

 

 

 

 

핵심문제

 

01. 탄소강의 열처리 종류에 대한 설명으로 틀린 것은? [2011년 4회 - 기출]

① 노멀라이징 : 소재를 일정 온도에서 가열 후 유냉 시켜 표준화한다.

② 풀림 : 재질을 연하고 균일하게 한다.

③ 담금질 : 급랭시켜 재질을 경화시킨다.

④ 뜨임 : 담금질된 강에 인성을 부여한다.

 

 

정답 : ①

 

 

01 - 해설.

- 노멀라이징(불림) : 담금질 정도가 심하거나 결정입자가 조대해진 강을 표준화 조직으로 만들기 위해 A3점이나 Acm(시멘타이트)점 이상의 온도로 가열 후 공 랭시 킨다.

 

 

 

 

 

 

02. 담금질한 탄소강을 뜨임 처리하면 어떤 성질이 증가되는가? [2013년 2회 - 기출]

① 강도

② 경도

③ 인성

④ 취성

 

 

정답 : ③

 

 

02 - 해설.

- 탄소강을 뜨임 처리하면 인성이 증가하고 잔류 응력이 제거된다.

 

기본 열처리 4단계

- 담금질 : 강도와 경도가 증가

- 뜨임 : 인성 증가, 잔류응력 제거

- 풀림 : 조직의 균일화

- 불림 : 표준 조직으로 만듦

 

 

이번 포스팅은 열처리에 대해 포스팅하였습니다.

기계재료가 거의 끝나가는 시점에 마무리 잘하시기 바랍니다.^^

파이팅하세요~~~^^