강의 열처리 - 뜨임/불림/풀림

2. 뜨임(tempering)

 

담금질한 강은 경도는 크나 반면 취성을 가지게 되므로 경도는 약간 낮추고 인성을

증가시키기 위해 재가열하여 서냉하는 열처리며 불안정한 조직을 안정화하는 것으로

재결정온도 이하에서 행한다. 재결정온도 이상으로 가열 유지시키면 담금질 전의 상

태로 되돌아가게 된다.

담금질한 강을 재가열하면 마텐자이트→ 트루스타이트→ 소르바이트→ 펄라이트로

변화한다.

 

(1) 뜨임방법

 

1. 저온뜨임 : 주로 150~200℃가열 후 공냉시키며 내부응력을 제거하고 경도를 유지

하면서 변형 방지, 내마모성 향상과 고속도강, 합금강 등의 잔류 오스테나이트를

안정화시키기 위해서 한다. 주로 절삭 공구, 게이지, 공구 등이 뜨임에 사용한다.

2. 고온뜨임 : 주로 500~600℃ 가열 후 급냉시키며 뜨임 취성이 발생한다. 솔바이

트 조직을 얻기 위해서 강도와 인성이 풍부한 조직으로 만들기 위해서는 고온

에서 뜨임을 하는데 이것을 고온뜨임이라 한다. 따라서 구조용 강과 같이 높은

강도와 풍부한 인성이 요구되고 좋은 절삭성이 요구되는 것은 열처리를 한 후

고온뜨임을 하여 사용한다.

3. 뜨임은 담금질 후 뜨임처리를 실시하는데 이와 같이 담금질과 뜨임을 같이 실

시하는 조작을 조질이라 하며, 상온가공한 강을 탄성한계를 향상시키기 위해

250~370℃로 가열하는 작업을 블루잉(bluing)이라 한다.

 

(2) 뜨임균열

 

1. 발생 원인 : 탈탄층이 있을 때, 급히 가열하였을 때, 급히 냉각하였을 때

2. 방지책 : 뜨임 전에 탈탄층을 제거하고, 급가열을 피하고 서냉한다.

 

3. 불림(normalizing)

 

불림은 내부응력을 제거하면서 기계적, 물리적 성질을 표준화하는 것으로 단조, 압연

등의 소성가공이나 주조로 거칠어진 조직을 미세화하고, 편식이나 잔류응력을 제거

하기 위해 A3 변태점보다 약 30~50℃ 높게 가열하여 대기 중에서 공냉하는 조작을 불림

이라 한다.

불림처리한 강의 성질은 결정입자와 조직이 미세하게 되어 경도, 강도가 크게 증가하

고 연신율과 인성도 다소 증가한다.

 

4. 풀림 (annealing)

 

재료를 단조, 주조 및 기계 가공을 하면 조직이 불균일하며 거칠어지고 가공경화나

내부응력이 생기게 되는데 이를 제거하기 위해 변태점 이상의 적당한 온도로 가열하

여 서서히 냉각시키는 작업을 풀림이라 하다.

 

(1) 풀림의 목적

1. 기계적 성질및 피절삭성의 개선이 개선되며 조직이 균일화된다.

2. 내부응력 및 재료의 불균일을 제거시킨다.

3. 인성의 증가 및 조직을 개선하고 담금질효과를 향상시킨다.

 

(2) 풀림의 종류

1. 완전풀림 : 일반적으로 풀림이라면 완전풀림을 말하며, 탄소강을 고온으로

가열하면 결정입자가 커지고, 재질이 약해진다. 이 결점을 제거하기 위하여 A3~

A1 변태점보다 30~50℃ 높은 온도에서 풀림을 한다.

2. 구상화 풀림 : 펄라이트 중에 시멘타이트가 망상으로 존재하면 가공성이 나쁘

고 여리고 약히지며 담금질할 때 변형이나 균열이 생기지기 쉽다. 이것을 방지하

기 위해 AC3~Acm ±(20~30℃)에서 가열과 냉각을 반복하든가 장시간 담금질하기 전

에 반드시 시멘타이트를 구상화하여야 한다.

3. 저온풀림 : 응력을 제거하는 목적으로 500~600℃로 가열 후 서냉하는 응력제

거풀림이다.

 

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