금속을 더 강하게 만들기 위한 열처리에는 금속의 미세 구조를 변경하고 기계적 특성을 향상시키기 위해 설계된 일련의 제어된 가열 및 냉각 공정이 포함됩니다. 이 프로세스에는 일반적으로 금속을 특정 온도로 가열하고, 정해진 시간 동안 해당 온도를 유지한 다음 정해진 방법에 따라 냉각하는 세 가지 주요 단계가 포함됩니다. 원하는 결과물과 금속의 종류에 따라 어닐링, 템퍼링, 침탄과 같은 다양한 열처리 방법이 사용됩니다.
지정된 온도로 가열하기:
열처리의 첫 번째 단계는 금속의 온도를 미세 구조가 변화할 수 있는 수준까지 올리는 것입니다. 이 온도는 금속의 종류와 사용되는 특정 열처리 공정에 따라 달라집니다. 예를 들어 어닐링에서는 원자가 더 자유롭게 움직일 수 있는 온도로 금속을 가열하여 내부 응력을 줄이고 금속을 더 부드럽고 연성화하는 데 도움이 됩니다.적절한 시간 동안 해당 온도를 유지합니다:
금속이 필요한 온도에 도달하면 특정 시간 동안 그 온도를 유지합니다. 이 시간을 통해 금속 전체에 미세 구조 변화가 균일하게 일어날 수 있습니다. 시간은 금속 조각의 크기와 특정 처리에 따라 몇 초에서 몇 시간까지 다양합니다. 예를 들어, 침전 경화에서는 금속을 높은 온도에서 유지하여 금속의 강도를 증가시키는 두 번째 상이 형성될 수 있도록 합니다.
규정된 방법에 따라 냉각:
- 냉각 과정은 금속의 최종 특성을 결정하기 때문에 매우 중요합니다. 냉각은 어닐링처럼 천천히 진행하여 금속이 부드러워지고 내부 응력이 완화되도록 하거나, 담금질처럼 빠르게 진행하여 고온의 미세 구조를 고정하여 금속을 경화시킬 수 있습니다. 담금질 후에는 금속을 더 낮은 온도로 재가열하여 급속 냉각으로 인해 발생할 수 있는 취성을 줄이기 위해 템퍼링을 사용하는 경우가 많습니다.
- 다양한 열처리 방법:어닐링:
- 이 공정은 금속을 가열한 다음 천천히 냉각하여 금속을 부드럽게 하고 연성을 개선합니다. 금속을 가공하거나 성형하기 쉽게 만드는 데 유용합니다.템퍼링:
담금질을 통해 금속을 경화시킨 후 다시 가열한 다음 냉각하여 취성을 줄이는 데 템퍼링이 사용됩니다. 이 과정을 통해 금속의 인성과 연성이 향상됩니다.
침탄:
