[ 열처리의 개요]|
[열처리의 목적]|
[어닐링]|
[노말라이징]|
[퀀칭]
열처리란 금속의 내부조직을 변화시켜서 그 금속 부품 또는 공구의 사용시 필요로 하는 기계적 성질을 얻기 위해서 행하는 가열 및 냉각 과정을 말한다.
일반적으로 Quenching 은 급냉,Normalizing은 공냉, 그리고 Annealing은 서냉으로 냉각 방법을 달리하고 있다.
금속 재료의 성질은 기본적으로 화학조성에 기초하여 결정되어 있고 열처리 및 가공등에 의해서 금속의 내부조직이 변화되는데,
이 내부 조직에 의해서 후차적으로 금속 재료의 성질이 결정된다.철강재료가 공업적으로 매우 널리 사용되는 이유 중의 하나는 열처리 효과가 크고, 열처리 방법에 따라서 여러가지 다양한 성질을 얻을 수 있다는 장점이 있기 때문이다.
예를 들면 동일한 화학 조성을 갖는 강재라 할지라도 annealing처리에 위해서도 강재의 성질은 연해지고, quenching처리에 의해서 매우 단단해 진다.
여러가지 금속 재료 중에서 강은 기계 부품, 절삭 공구 및 금형, 그리고 토목 건축용 강재와 같은 각종 용도로 사용되는 금속 재료는 각각 그 용도에 맞는 성질을 갖추어야만 한다.
기계 부품이나 구조용 재료로 사용될 때에는 강도와 인성등의 기계적 성질이 우수해야만 하고, 절삭공구나 또한 소재가 너무 단단하여 소성가공시 깨질 염려가가 있다거나, 또는 가공이 진행 될수록 점점 더 다음 가공이 어렵게 되는 경우에는 가공을 용이하게 하기 위해서 소재를 연화시킬 필요가 있다.
이와 같이 금속재료의 용도에 맞는 성질을 부여하기 위해서 행하는 것이 열처리의 목적이지만, 통상적으로는 금속재료의 강화, 경화 및 강인화가 열처리의 주된 목적이라고 생각한다.그리고
실제 열처리 조업에서도 이 3가지를 목적을 위한 거의 대부분이다.
어닐링은 재료를 고온으로 장시간 유지시킨후 서서히 냉각하는 열처리를 말한다. 일반적으로 이러한 어닐링
열처리는 (1) 잔류 응력의 제거, (2) 연성,인성의 향상, (3) 특정한 미세구조의 형성을 위해 사용된다. 다양한 어닐링 열처리가 가능하며, 여처리의 종류는 열처리에 의한 재료의 미세구조 변화와 이에 따른 기계적 성질의 변화에 의해 구별된다.
예를 들어, 압연에 의해 소성변형된 강은 불규칙한 형태를 갖고 조대하며, 또한 크기의 편차가 심한 펄라이트 거
결정립 구조를 갖는다. 노말라이징(normalizing)이라는 어닐링 열처리는 결정립을 미세하게 하고, 균일한 결정립과 이상적인 결정립 분포를 만들기 위해 행해진다.
미세 결정립을 갖는 펄라이트는 조대 결정립의 펄라이트 보다 인성이 좋다. 노말라이징은 상부 임계
온도에서 55도씨 와 85도씨 높은 온도에서 행해진다. 합금이 환전히 오스테나이트로 변태되도록 - 이 공정을 오스테나이트화 (austenitizing)라고 함 - 충분한 시간 동안 열처리한 후 공기 중에서 냉각한다.