경화할 수 있는 소재 중에서는 강철이 가장 적합한 옵션으로 꼽힙니다.
강철은 다양한 용도로 널리 사용되며 가열과 급속 냉각을 포함하는 공정을 통해 효과적으로 경화할 수 있습니다.
강철 경화를 위한 5가지 주요 단계
1. 가열 공정
강철은 경화로에서 녹지 않고 내부 구조를 변형시키는 온도까지 가열됩니다.
오스테나이트화 온도로 알려진 이 온도는 강철의 종류에 따라 다릅니다.
이 변형에는 결정 구조가 페라이트에서 오스테나이트로 바뀌는 것이 포함되며, 이는 경화 공정에서 중요한 단계입니다.
2. 유지 온도
오스테나이트화 온도에 도달한 후 강철은 두께에 따라 달라지는 기간 동안 이 온도에서 유지됩니다(일반적으로 인치당 1시간).
이 단계를 통해 소재 전체에 걸쳐 결정 구조가 균일하게 변형됩니다.
3. 급속 냉각(담금질)
그런 다음 강철을 급속 냉각시키는데, 이 과정을 담금질이라고 합니다.
담금질은 원하는 특성과 강철의 종류에 따라 오일, 물, 공기 또는 염수와 같은 다양한 매체를 사용하여 수행할 수 있습니다.
급속 냉각은 오스테나이트를 단단하고 부서지기 쉬운 형태의 강철인 마르텐사이트로 변환합니다.
4. 템퍼링
담금질 후 강철의 경도와 취성을 원하는 수준으로 낮추기 위해 템퍼링합니다.
템퍼링에는 강철을 낮은 온도로 재가열한 다음 천천히 냉각하는 과정이 포함됩니다.
이 과정을 통해 강철의 경도를 크게 낮추지 않고도 인성을 높일 수 있습니다.
5. 적용 분야 및 이점
경화강은 경도와 내마모성이 향상되어 다양한 용도로 사용됩니다.
특히 내구성과 강도가 중요한 고응력 환경에서 유용합니다.
경화 공정은 응용 분야의 특정 요구 사항에 따라 국부적으로 적용하거나 전체 재료에 적용할 수도 있습니다.
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