템퍼링 프로세스는 경화, 담금질, 템퍼링 및 추가 처리의 네 단계로 구성됩니다.
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경화: 이 공정은 일반적으로 900°C 이상으로 재료를 가열하여 오스테나이트로 구조를 변환하는 것으로 시작됩니다. 이 고온 단계는 후속 급속 냉각을 위해 재료를 준비하는 데 매우 중요하며, 원하는 경도와 강도를 얻기 위해 필수적입니다.
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담금질: 재료가 오스테나이트화 온도까지 가열된 후에는 일반적으로 가스, 오일 또는 물과 같은 냉각 매체를 사용하여 빠르게 냉각됩니다. 이러한 급속 냉각은 오스테나이트를 단단하고 부서지기 쉬운 강철 형태인 마르텐사이트로 변환하는 데 필요합니다. 담금질 공정은 강철의 특정 강도와 인성 특성을 설정하는 데 매우 중요합니다.
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템퍼링: 담금질 후 소재는 추가 가열 및 냉각 사이클을 거치지만 경화 단계보다 낮은 온도에서 진행됩니다. 템퍼링은 일반적으로 150°C~200°C 범위의 낮은 임계 온도(Ac1) 이하의 온도에서 이루어집니다. 이 공정은 일부 마르텐사이트를 강화 마르텐사이트와 같이 더 부드럽고 단단한 구조로 변환하여 담금질 중에 발생하는 취성을 줄이는 데 목적이 있습니다. 이 단계는 재료의 경도와 인성의 균형을 맞추는 데 매우 중요하며, 압력 하에서 균열이 발생할 가능성을 낮춥니다.
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추가 처리: 기본 템퍼링 공정 후 이중 템퍼링 또는 진공 템퍼링과 같은 추가 처리를 수행할 수 있습니다. 이중 템퍼링은 템퍼링 반응의 완성을 보장하고 결과물인 미세 구조의 안정성을 높이기 위해 사용되기도 합니다. 반면 진공 템퍼링은 스케일 없는 마감을 위해 고속강 및 합금강에 사용되며 스테인리스강, 합금강 및 공구강의 밝은 노화에 특히 유용합니다.
이러한 단계를 통해 소재의 기계적 특성이 종합적으로 향상되어 고강도, 내마모성, 인성이 요구되는 다양한 산업 분야에 적합합니다.
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