열처리는 재료의 물리적, 기계적 특성을 변화시키는 야금학에서 중요한 공정입니다. 다음은 일반적인 열처리 공정의 다섯 가지 유형입니다:
1. 어닐링
어닐링은 재료를 특정 온도로 가열한 다음 천천히 냉각하는 과정을 포함합니다.
어닐링의 목적은 재료를 연화시켜 연성을 높이고 취성을 낮추는 것입니다.
이는 원자가 보다 안정적인 구성으로 재배열되어 내부 응력을 줄이고 재료의 가공성을 향상시킴으로써 달성할 수 있습니다.
2. 담금질
담금질은 일반적으로 가열된 소재를 물, 오일 또는 다른 냉각 매체에 담가서 빠르게 냉각하는 프로세스입니다.
이 프로세스는 재료의 미세 구조를 더 단단한 상(강철의 경우 마르텐사이트)으로 변환하여 재료를 경화시키는 데 사용됩니다.
담금질은 고강도 및 내마모성이 필요한 소재에 매우 중요합니다.
3. 템퍼링
담금질 후에는 재료가 너무 부서지기 쉬워질 수 있습니다.
템퍼링은 담금질한 소재를 낮은 온도로 재가열한 후 천천히 냉각하는 공정입니다.
이렇게 하면 마르텐사이트의 일부가 더 부드러운 상으로 변형되어 취성이 감소하고 인성이 증가합니다.
그 결과 강도와 연성을 모두 갖춘 소재가 탄생합니다.
4. 노멀라이징
노멀라이징은 소재를 임계점 이상의 온도로 가열한 다음 공기 중에서 냉각하는 과정을 포함합니다.
이 과정을 통해 입자 구조를 개선하고 연성 및 강도와 같은 재료의 기계적 특성을 개선합니다.
노멀라이징은 다른 프로세스로 인해 재료의 특성이 변경된 후 원래 상태로 복원하는 데 자주 사용됩니다.
5. 케이스 경화
표면 경화라고도 하는 이 공정은 부드러운 금속 표면에 더 단단한 소재의 얇은 층을 추가하는 것입니다.
이는 탄소 또는 질소가 풍부한 환경에서 금속을 가열하여 이루어집니다.
그 결과 단단하고 내마모성이 강한 표면과 견고하고 연성이 있는 코어를 가진 소재가 만들어지며, 이는 소재의 표면이 마모되는 응용 분야에 이상적입니다.
이러한 각 열처리 공정은 원하는 기계적 특성을 달성하기 위해 특정 방식으로 재료의 미세 구조를 변경하도록 설계되었습니다.
열처리 선택은 응용 분야의 특정 요구 사항과 처리되는 재료의 특성에 따라 달라집니다.
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