1. 열 처리 (Heat Treatment)
ㅇ 가열,유지,냉각 등 열 조작을 통해, 필요한 기계적,화학적 성질을 갖게하는 것
ㅇ 특징 : 열처리 대부분이 원자 확산 현상을 수반함
- 주로, 금속 재료(특히, 철강 재료) 표면의 질적 가공 방법에 많이 쓰임
. (표면의 주요 질적 성질 : 마찰,마모,압흔,침식,부식 등)
2. 열처리 주요 목적
ㅇ 기계적 성질의 향상
- 경도(Hardness), 연성(Ductility), 강도(Strength), 인성(Toughness) 등
ㅇ 가공성 증대
ㅇ 균질화 (노멀라이징)
ㅇ 내식성 향상 등
3. 열처리 구분
ㅇ 일반 열처리
- 풀림 (Annealing, 어닐링) : 기계 가공성 증대 (연한 재질로 만듬)
. 재료를 고온에서 장시간 유지시킨 후 서서히 냉각시킴
.. 내부 저항력을 제거해 재질을 부드럽게 만드는 과정
. 3단계 : 상온에서 특정 온도까지 가열, 특정 온도 유지, 상온까지 냉각 (시간이 중요 변수)
. 용도 : 잔류 응력의 제거, 연성,인성의 향상, 특정 미세 구조의 형성
.. 뒤틀림을 바로잡거나, 상의 변화를 충분히 끝나게 하여 안정 상태로 만듬
- 불림 (Normalizing) : 균질성 제고 (적당한 강도로 만듬)
. 일정 온도로 가열 후 공냉시킴
- 담금질 (Quenching) : 단단한 조직화
. 가열했다가 급랭시켜 재질을 경화시킴
.. 경화 (硬化, Hardening) : 재료가 변형되기 어렵게 딱딱해지는 것
- 뜨임 (Tempering) : 적당한 인성(충격에 견딤) 부여
. 변태점 이하로 가열후 적당한 온도로 냉각시킴
.. 경도 감소 및 점성 증가 (연하고 변형이 쉽게 됨)
ㅇ 특수 열처리
- 심랭 처리 (Deep Cooling)
- 등온 변태 처리
. 오스템퍼링(Austempering), 마템퍼링(Martempering), 마퀜칭(Marquenching)
- 마래징 (Maraging)
- 가공 열처리 (Thermomechanical Treatment)
- 표면 경화 (Surface Hardening)
. 표면은, 딱딱하게 경화(Hardening,硬化)시키고,
. 내부는, 충격에 견디는 인성(Toughness,靭性)을 줌
ㅇ 열처리 공정 상의 구분
* (가열된 재료에 대해, 냉각 속도에 따라, 원하는 조직으로 개선시키는 공정)
- 건조 (Drying)
- 소결 (Sintering) : 미세한 분말 입자를 구워서 큰 입자로 굳힘
. 입자들이 서로 결합하여 치밀해지는 과정
.. 재료의 작은 입자가 고상 확산으로 서로 결합(응고)하는 과정
.. 다공성을 줄이며, 고 밀도 응집체(덩어리)로 바뀌는 과정
. 고온에서 융해시키지 않고 작은 입자들을 서로 결합시키는 과정
. 세라믹,합금 등의 제조에 많이 쓰임
- 유리화 (Vitrification) 등