담금질은 특정 기계적 특성을 얻기 위해 재료를 빠르게 냉각하는 열처리 공정입니다.
이러한 특성에는 경도 증가, 변형 및 부식에 대한 저항성 등이 포함됩니다.
이 프로세스는 금속을 크게 경화시킬 수 있는 철 합금에 특히 효과적입니다.
5가지 핵심 포인트 설명
1. 빠른 냉각
담금질은 재료를 특정 온도(일반적으로 상 변화 온도 바로 위)로 가열하는 것을 포함합니다.
이러한 가열을 통해 재료 내 화학 원소가 확산될 수 있습니다.
물, 오일 또는 고압 대기에 담그는 등의 방법을 통해 달성되는 급속 냉각은 매우 중요합니다.
이는 물질을 빠르게 응고시켜 확산된 원소를 결정 구조 내에 가두는 데 도움이 됩니다.
2. 기계적 특성 향상
급속 냉각 공정은 재료의 결정망 내에 장력을 형성합니다.
화학 원소의 포획으로 인해 발생하는 이러한 장력은 재료의 기계적 특성을 향상시키는 데 기여합니다.
예를 들어 철 합금의 경우 담금질을 하면 경도가 크게 증가하여 재료의 변형과 마모에 대한 저항력이 높아질 수 있습니다.
3. 제어된 대기 및 진공 담금질
산화를 방지하고 재료의 무결성을 유지하기 위해 제어된 분위기 또는 진공에서 담금질을 수행할 수 있습니다.
예를 들어 진공 담금질은 진공로를 사용하여 산소가 없는 환경에서 재료를 가열하여 재료가 산화되지 않고 광택을 유지하도록 합니다.
또한 이 방법을 사용하면 냉각 속도를 정밀하게 제어할 수 있어 재료 특성의 균일성을 향상시킬 수 있습니다.
4. 오일 담금질 단계
담금질 오일을 사용할 때는 일반적으로 증기 단계, 비등 단계, 대류 단계의 세 단계로 공정이 진행됩니다.
처음에는 가열된 부품 주위에 증기 블랭킷이 형성되어 냉각 과정이 느려집니다.
담금질이 진행됨에 따라 부품은 비등 및 대류 단계를 거치며 냉각 속도가 증가하여 궁극적으로 부품이 경화됩니다.
5. 담금질 후 처리(템퍼링)
담금질 후 소재는 취성을 줄이고 급속 냉각으로 인한 응력을 제거하기 위해 템퍼링을 거칠 수 있습니다.
이 추가 단계는 담금질을 통해 얻은 경도와 연성 및 인성과 같은 다른 바람직한 특성의 균형을 맞추는 데 도움이 됩니다.
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