기계공학실험 - 금속재료 실험

▲ 열처리
일반적으로 가열, 냉각 등의 조작을 적당한 속도로 하여 그 재료의 특성을 개량하는 조작을 일컫는다. 온도에 의해서 존재하는 상의 종류나 배합이 변하는 재료에 쓰인다. 흔히 사용되는 것은 금속인데, 고온에서 급랭하여 보통이면 일어날 변화를 일부 또는 전부 저지하여 필요한 특성을 내는 담금질, 한 번 담금질한 후 비교적 저온에서 가열하여 담금질로써 저지한 변화를 약간 진행시켜 꼭 알맞은 특성을 가지게 만드는 뜨임, 가열하여 천천히 식힘으로써 금속재료의 뒤틀림을 바로잡거나 상의 변화를 충분히 끝나게 하여 안정상태로 만드는 풀림이 대표적인 처리방법이다. 이 밖에도 불림과 항온 열처리가 있어 크게 5가지로 나눌 수 있는데 다음과 같다.
1. 담금질(Quenching)
(1)목적 : 강을 강하고 경하게 하기 위하여
(2)가열온도 : A3-1 변태선 + 30～50℃
(3)유지시간 : 두께 25mm당 30분
(4)종류
-시간담금질(인상담금질) : 냉각속도의 변화를 냉각시간으로 조절하여 주는 것
-분사 담금질 : 담금질하여 경화되는 부분에 담금질 액을 분사시켜 급랭하는 방법 (부분적인 냉각을 필요로 하는 것에 적당)
-프레스 담금질 : 담금질에 의한 처리품의 변형을 방지하기 위해 담금질 시 처리품을 금형으로 누른 상태에서 담금질

[심냉 처리]
상온으로 담금질된 강을 다시 0℃ 이하의 온도로 냉각하는 작업
목적 : 잔류오스테나이트를 마텐자이트로 변태
효과 : 경도 향상, 치수변화 방지

[잔류오스테나이트의 생성 원인]
고탄소강
담금질온도가 높을 때
유냉시
합금원소의 양이 많을 때

[블루잉]
강을 250~370℃의 온도에서 가열하면 강의 표면에 청색의 산화피막이 생기는 것.

2. 풀림(Annealing)
(1)목적
-강을 연화
-결정조직을 균질화
-내부응력을 제거
-기계적, 물리적 성질 변화
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