템퍼링은 담금질과 같은 방법을 통해 경화된 재료의 특성을 개선하는 데 사용되는 프로세스입니다.
템퍼링은 재료를 변형 범위 이하의 특정 온도로 가열하여 원하는 물성 변화를 달성하는 과정입니다.
이 공정은 취성을 줄이고 담금질 중 급속 냉각으로 인한 내부 변형을 제거하는 데 필수적입니다.
5가지 핵심 포인트 설명
1. 템퍼링의 목적
템퍼링은 주로 담금질과 같은 공정을 통해 경화된 소재의 인성과 연성을 향상시키는 데 사용됩니다.
담금질을 하면 마르텐사이트라고 하는 구조가 만들어지는데, 이는 매우 단단하지만 부서지기 쉽습니다.
템퍼링은 경도를 크게 손상시키지 않으면서 이 부서지기 쉬운 구조를 더 단단한 구조로 바꾸는 것을 목표로 합니다.
2. 프로세스 세부 정보
가열
소재는 일반적으로 변형 범위보다 낮은 특정 온도로 가열됩니다.
이 온도는 재료의 원하는 최종 특성에 따라 달라집니다.
예를 들어, 고강도 및 내피로성이 요구되는 기어의 경우 150°C~200°C(300°F~400°F) 범위에서 템퍼링하는 것이 일반적입니다.
냉각
템퍼링 온도에 도달한 후 소재는 냉각됩니다.
냉각 과정은 담금질만큼 빠르지 않아 구조적 변화가 더 서서히 일어날 수 있습니다.
3. 미세 구조 변화
트로오스타이트 형성
강철이 약 300~750°F(150~400°C)의 온도로 재가열되면 트루스타이트라고 하는 더 부드럽고 단단한 구조가 형성됩니다.
이 구조는 마르텐사이트보다 덜 부서지기 쉽지만 여전히 상당한 수준의 경도를 유지합니다.
소르바이트 형성
강철을 750~1290°F(400~700°C)의 온도로 재가열하면 소르바이트 구조가 형성됩니다.
소르바이트는 트루스타이트보다 강도는 낮지만 연성이 훨씬 뛰어나기 때문에 인성이 중요한 응용 분야에 이상적입니다.
4. 응용 분야 및 변형
이중 템퍼링
때때로 기어는 템퍼링 반응의 완성을 보장하고 결과 미세 구조의 안정성을 높이기 위해 이중 템퍼링을 거치게 됩니다.
이 추가 단계는 보다 일관되고 신뢰할 수 있는 기계적 특성을 달성하는 데 도움이 됩니다.
진공 템퍼링
이 방법은 고속강과 합금강을 템퍼링하여 스케일 없는 마감을 만드는 데 사용됩니다.
진공 템퍼링로는 다용도로 사용할 수 있으며 브라이트 템퍼링, 에이징 및 어닐링에도 사용할 수 있습니다.
5. 결론
템퍼링은 재료의 기계적 특성을 조정하는 중요한 경화 후 공정으로, 주로 인성과 연성을 향상시킵니다.
이 공정에는 가열과 냉각을 제어하여 특정 미세 구조 변화를 일으켜 소재를 용도에 맞게 최적화하는 과정이 포함됩니다.
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