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열처리란 :
금속 또는 합금에 요구되는 성질 즉 강도, 내마모성, 내충격성, 가공성, 자성 등의 제반
성능을 부여하기
위한 목적으로 가열과 조작을 여러 가지로 조합시키는 기술.
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불림
: 강을
표준화 가공으로 인한 조직의 불균열 제거 결정립 미세화 기계적 성질을 향상 가열:A3 또는 Acm + 50℃
25mm 당 1∼2시간 유지
공기중에 냉각(미세펄라이트)
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풀림
: 강을
Ac1 또는 그 이상의 고온에서 가열 후 노냉한다. 풀림은 강의 연화, 결정조직의 조정 및 내부응력의 제거
를 목적으로 실시.
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담금질
: 강을
임계상의 온도 이상의 상태로부터 물, 기름 등에 A3∼Acm 30℃∼40℃ 마텐자이트 조직을 얻는다.
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뜨임
: 취성제거
완화 응력제거 강도와 인성의 증가의 목적으로 A1이하에서 한다. 가열:25mm당 30분 템퍼링 : 60분
불림,풀림 1∼2시간
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탈탄
: 철강을 고온으로 가열하면 표면이
산화한다. 이때 함께 일어나는 현상이 탈탄이다. (탄소를 잃어버리는 것)
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산화 : 금속을 가열하면 표면이 산화하여
표피층을 만든다.(공기와 접촉)
- 산화, 탈탄 방지(분위기 속에서 담금질)
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열처리 종류
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일반 열처리 :
담금질, 뜨임, 불림, 풀림
-. 특수 열처리 : 오스템퍼링, 표면 열처리(고주파, 화염경화 , 금속 침투법, 침탄) TD, PVD, CVD
-. 열원 : 연소식(석탄, 기름, 가스) 전기 저항로
-.
처리 : 배치, 연속로
-. 노의 모양
; 상자, 관상형,
도가니형
-. 전기로 : 상자, 대차, 도가니, 관상, 열풍, 진공(로)
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조직 설명
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페라이트 : α철
고용체 및 δ철 고용체에 부인 조직상 명칭(순철)
-.
시멘타이트: 철과 탄소의 화합물(Fe3C)경도는 높으나 취약하다.
-. 마르텐자이트: 오스테나이트를 급냉한 경우에 MS점 이하의 온도에서 변태해서 생기는 금속조직(경도가 높고
열처리 조직 중 가장 단단한
조직)
-. 투르스타이트: 마르텐자이트를 뜨임할때의 조직 미세한 폐라이트와 탄화물로 부식이 쉬운 조직
-.
솔바이트: 마르텐자이트를
고온으로 뜨임한 조직(강인성)
-. 베이나이트: 오스테나이트의 냉각 변태 생성물의 하나로 퍼얼라이트 생성 온도와 마르텐 자이트 생성온도와의
중간온도 범위에서 생긴 것(상하부 베이나이트로 나눈다.)
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열처리의
종류
(1)침탄법
고체침탄법
침탄강:0.2%C 이하의 저탄소강 저탄소 합금강 침탄제 : 목탄 탄산바륨(BaCO3) 혹은 탄산나트륨
(Na2CO3) 침탄
방법: 목탄:바륨의 비율이 6:4인 침탄상자에 넣고 900-950℃로 8-10 시간 가열하여 약 2mm깊이로 탄소를 확산시
켜
침탄한다. 반응: 침탄은 철과 탄소의 직접 접촉에 의하여 일어나지 않고 CO와 CO2에 의하여 간접적으로 진행
2C + O2 → 2CO 2CO
+ 3Fe → Fe3C + CO2 CO2 + C → 2CO
GAS 침탄
주로 소형제품에 이용 CO2,CO,CH4,C3H8
※침탄재료의 구비조건 -저탄소강일 것. -고온에서 장시간 가열시 결
정입자의 성장이 적을 것. -표면에 결함이 없을 것. 침탄량 증가 원소:Cr,
Mo, NI 침탄량 감소 원소 : C, V, W, Si
-.침탄방지: 용액중에서 RMfg여 유류분을 제거한 후 청화동을 도금하거나 진흙으로
덮는다.
(2)질화법
암모니아 가스중에서
500-550℃로 50-100시간 가열하면 Fe4N, Fe2N등의 금속간 화합물을 형성하여 0.5mm 정도
의 질화층이 생성. 용도: 기관의
연료밸브에 사용.
(3)불꽃 경화법
산소,아세틸렌
불꽃으로 강재 표면 부위를 담금질 온도롤 급속히 가열하여 담금질 경화시킨다. 크랭크축, 또는
대형가공물 등에 이용.
(4)고주파 경화법
철강에 고주파
유도전류를 이용하여 표면층을 가열한 후 급랭하여 경화시킨다. 장점: 가열시간이 짧고 산화 및
탈탄이 적어 경제적.
(5)하드페이싱
금속의 표면에 stellite(CO-Cr-W합금)경합금 등의 특수 금속을 용착시켜 표면을 강화
(6)방전 경화법
흑연봉을 양극으로
하고 강재를 음극으로 하여 여기에 100-200V 전압을 가하여 공기중에서 방전시키면 강표면에
2-3μ의 침탄층이 생성. 절삭 공구에 이용
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