저탄소강은 마르텐사이트를 형성하기에 충분한 탄소 함량이 부족하기 때문에 경화가 불가능합니다. 경화는 재료를 특정 온도로 가열한 다음 빠르게 냉각하는 열처리 공정입니다. 담금질이라고도 하는 이 급속 냉각은 재료의 내부 구조를 변화시켜 더 단단하고 내마모성을 높입니다.
저탄소강은 탄소 함량이 0.25% 미만으로 마르텐사이트를 형성하기에 충분하지 않습니다. 마르텐사이트는 탄소 원자가 철의 결정 격자에 갇혀 있을 때 형성되는 단단하고 부서지기 쉬운 상입니다. 탄소가 충분하지 않으면 저탄소강은 이러한 변형을 겪을 수 없으므로 경화할 수 없습니다.
반면에 강철, 베릴륨 구리, 알루미늄과 같은 소재는 열처리 공정을 통해 경화시킬 수 있습니다. 이러한 소재는 탄소 함량이 높거나 기타 합금 원소를 함유하고 있어 가열 및 담금질 시 마르텐사이트를 형성할 수 있습니다. 티타늄 및 인코넬과 같은 다른 열처리 가능한 합금도 입자 경계에서 핵이 형성되어 결정 매트릭스를 강화하는 침전 경화를 통해 경화할 수 있습니다.
경화는 재료의 강도, 인성, 내마모성 및 내구성을 향상시키는 데 사용됩니다. 경화는 소재가 높은 하중을 견디거나 마모를 방지하거나 치수 안정성을 유지해야 하는 분야에 주로 사용됩니다. 소재를 특정 온도로 가열한 다음 빠르게 냉각하면 소재의 내부 구조가 변형되어 더 단단하고 안정적인 결정 구조가 만들어집니다.
담금질 공정은 경화의 필수적인 부분입니다. 경화 용광로에서 재료를 원하는 온도로 가열한 후 해당 온도에서 일정 시간(일반적으로 두께 1인치당 1시간) 동안 유지합니다. 이를 통해 내부 구조가 변형됩니다. 그런 다음 재료와 원하는 특성에 따라 오일, 공기, 물 또는 염수와 같은 매체를 사용하여 재료를 빠르게 냉각하거나 담금질합니다.
전반적으로 저탄소강은 탄소 함량이 충분하지 않아 경화가 불가능하지만 강철, 베릴륨 구리 및 알루미늄과 같은 다른 재료는 가열, 온도 유지 및 담금질과 같은 열처리 공정을 통해 경화가 가능합니다.
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