경화는 금속의 미세 구조를 변경하여 금속의 경도, 내마모성 및 내구성을 향상시키는 열처리 공정입니다. 이 공정에는 일반적으로 가열, 담금, 냉각의 세 가지 주요 단계가 포함됩니다. 각 단계는 금속에서 원하는 특성을 얻기 위한 특정 목적을 달성하는 데 사용됩니다.
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가열: 금속을 특정 온도, 종종 임계점 이상으로 가열하여 화학적 및 물리적 특성에 변화를 일으킵니다. 이러한 가열은 금속의 구조에 일시적인 변화와 영구적인 변화를 모두 일으킬 수 있습니다. 영구적인 변화는 원하는 경도와 내구성을 달성하는 데 매우 중요합니다.
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담금질: 이 단계에서는 금속을 일정 시간 동안 높은 온도로 유지합니다. 이름과는 달리 담금질에는 액체가 포함되지 않으며, 단순히 금속이 가열된 상태를 충분히 오래 유지하여 내부 구조가 안정화되고 가열에 의해 시작된 변화가 균일하게 이루어질 수 있도록 하는 것을 의미합니다.
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냉각: 담금질 후 금속은 종종 기름이나 공기에 담금질을 통해 빠르게 냉각됩니다. 담금질로 알려진 이 급속 냉각 과정은 가열 및 담금질 과정에서 발생한 변화를 고정하여 경도와 내마모성이 향상된 경화 금속을 만드는 데 매우 중요합니다.
금속의 종류와 원하는 결과에 따라 일반 경화 및 진공 경화와 같은 다양한 경화 방법이 사용됩니다. 일반 경화에는 금속을 가열한 다음 기름이나 공기로 담금질하는 과정이 포함됩니다. 이와 달리 진공 경화는 진공 환경에서 이루어지며, 고합금강에 특히 유용하고 공작물의 밝은 금속 표면을 유지하는 데 유용합니다.
경화 후에는 금속의 인성과 연성을 높이고 응력 하에서 균열의 위험을 줄이기 위해 가열과 냉각의 추가 사이클을 포함하는 템퍼링이 뒤따르는 경우가 많습니다. 이러한 경화와 템퍼링의 조합은 특히 경도와 인성이 모두 필요한 공구 및 부품 생산에 있어 많은 응용 분야에서 매우 중요합니다.
전반적으로 경화 공정은 금속의 기계적 특성을 향상시키기 위해 야금학에서 필수적이며, 공구와 기계에서 자동차 및 항공 우주 부품에 이르기까지 광범위한 산업 분야에 적합합니다.
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