금속의 열처리 방법

소개글

금속의 열처리에 관한 전반적 내용입니다.

목차

1. 열처리방법

본문내용

1. 열처리방법
열처리방법을 크게 구분하면 주조나 단조후의 편석 및 잔류응력 등을 제거하여 균질화시키거나 또는 軟化를 목적으로 행하는 풀림(annealing), 결정립을 미세화하여 기계적성질이나 피삭성을 향상시키기 위한 노멀라이징(normalizing), 경화를 위하여 행하는 퀜칭(quenching), 그리고 강인화를 위한 템퍼링(tempering) 처리 등으로 나눌 수 있다.
또 표면은 내마모성이 크고, 중심부는 내충격성이 큰 이중조직을 나타내게 하는 표면경화(表面硬化, surface hardening)방법도 있다.
● 평형상태도와 열처리
앞장에서 나타낸 그림 2.1은 Fe-Fe3C 상태도로서, 강을 매우 서서히 가열 및 냉각할 때의 조직변화, 즉 다시 말하면 풀림처리시의 조직변화를 나타낸 것이다.
그런데 열처리하기 위해서는 기본적으로 어느 온도범위로 가열할 필요가 있다. 여기서 우리는 강의 종류에 따라서, 또 열처리방법에 따라서 과연 가열온도는 어떻게 결정할 것인가 하는 의문을 제기할 수 있다.
KS규격에 탄소공구강으로 규정된 STC 5강(0.8%C)을 퀜칭하고자 할 때에는 760～820℃의 온도범위로 가열 후 수냉, 또 기계구조용 탄소강인 SM 45C(0.45%C)는 820～870℃의 온도범위로 가열한 후에 수냉하는 것으로 규정되어 있다. 이들 온도는 그림 4.1에서와 같이 철-탄소계 평형상태도에 기초하여 A3 또는 A1 변태점 이상의 일정온도범위로 정해지는 것이다. 또 노멀라이징 온도범위도 A3 또는 Acm변태점으로부터 그림 4.2와 같이 결정되는 것이다.
이와 같이 철-탄소계 평형상태도는 강을 열처리할 때 가열온도를 결정하는 중요한 근거가 된다.
한편 탄소강의 풀림(노냉)과 같은 실제열처리시에는 물론이고, 노멀라이징(공랭)과 같은 실제열처리시의 조직변화도 Fe-Fe3C 상태도로부터 어느정도 예측이 가능하지만, 퀜칭열처리(수냉)시에는 냉각속도가 빠르기 때문에 평형상태도로부터 조직변화를 알 수 없다. 즉 냉각속도가 빠를 때에는 비평형상태로

참고 자료

1. G. Krauss and J. F. Libsch : Phase Diagrams in Ceramic, Glass and Metal Technology, A. M. Alper(Ed.), Academic Press, New York, 1970
2. 延倫模, 池武晟, 宋鍵, 洪英煥 : 金屬材料, 機電硏究社, 1994
3. 歌川 寬 : やさしい 金屬熱處理技術の基礎, 啓學出版, 1981
4. G. Krauss : Principles of Heat Treatment of Steels, American Society for Metals, Metals Park, Ohio, 1980
5. 大和久重雄 : 金型の熱處理ノ-ト, 日刊工業新聞社, 1991
6. C. R. Brooks : Heat Treatment of Ferrous Alloys, McGraw-Hill, New York, 1979
7. 日本熱處理技術協會 : 熱處理の基礎(Ⅰ), 日刊工業新聞社, 1970
8. C. R. Barrett, W. D. Nix, and A. S. Tetelman : The Principles of Engineering Materials, Prentice-Hall, New Jersey, 1973
9. L. E. Samuels : Optical Microscopy of Carbon Steels, American Society for Metals, Metals Park, Ohio,1980
10. 金屬熱處理技術便覽編輯委員會 : 金屬熱處理技術便覽, 日刊工業新聞社, 1961
11. P. M. Unterweiser, H. E. Boyer, and J. J. Kubbs : Heat Treater`s Guide, American Society for Metals, Metals Park, Ohio, 1982
12. Atlas of Isothermal Transformation and Cooling Transformation Diagrams, American Society for Metals, Metals Park, Ohio, 1977
13. Alloying Elements in Steel, American Society for Metals, Metals Park, Ohio, 1966
14. M. A. Grossman and E. C. Bain : Principles of Heat Treatment, 5th Ed., American Society for Metals, Metals Park, Ohio, 1964
15. B.O.B : Improved Tool Life by The Cryotough Treatment, Metallurgia, Vol. 56, No. 4, 1989
16. R. F. Barron : Cryogenics, Cryo-tech, Heat Treating, 1974, 6
17. C. J. McMahon : Temper Brittleness in Steels, ASTM Special Technical Publication No. 407, 1968, p.127
18. C. J. McMahon et al : Acta Met., 24(1976) 695
19. R. Viswanathan : Met. Trans., 2(1971) 809
20. 大和久重雄 : ハイスの熱處理ノ-ト, 日刊工業新聞社, 1993
21. G. E. Hicho, C. H. Brady, L. C. Smith, and R. J. Fields : J. Heat Treat., 5(1987)7