금속 열처리는 금속의 기계적 성질을 향상시키기 위해 가열과 냉각을 조절하는 공정으로, 다양한 방법이 존재합니다. 아래는 주요 금속 열처리 종류와 그 특징입니다.
1. 담금질(Quenching)
고온으로 가열한 금속을 급격하게 냉각하여 경도와 강도를 높이는 방법입니다. 일반적으로 물, 기름, 공기 등을 냉각제로 사용하며, 냉각 속도에 따라 경화 정도가 달라집니다.
[하이플럭스 기술자료] 금속 열처리 종류와 방법
[하이플럭스 기술자료] 금속 열처리 종류와 방법 마찰부분이 많고 가혹한 환경에서 사용되는 기계요소는 내마멸성과 강인성이 요구된다.(표면경화 -> 표면-높은 경도, 내부-높인 강인, 내충격성)
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2. 풀림(Annealing)
금속을 일정 온도로 가열한 후 서서히 냉각하여 내부 응력을 제거하고 가공성을 향상시키는 공정입니다. 풀림은 완전풀림, 응력제거풀림, 연화풀림 등으로 세분화됩니다.
3. 노멀라이징(Normalizing)
금속을 고온으로 가열한 후 공기 중에서 자연 냉각하여 균일한 미세구조를 얻는 방법입니다. 이로 인해 기계적 성질이 향상됩니다.
4. 템퍼링(Tempering)
담금질 후 금속을 특정 온도로 재가열하여 경도와 인성을 조절하는 공정입니다. 이 과정을 통해 균형 잡힌 기계적 성질을 얻을 수 있습니다.
5. 침탄(Carburizing)
금속 표면에 탄소를 침투시켜 표면 경도를 높이는 방법입니다. 주로 저탄소강에 적용되며, 내마모성을 향상시킵니다.
6. 질화(Nitriding)
금속 표면에 질소를 침투시켜 경도와 내식성을 높이는 공정입니다. 주로 고합금강에 적용되며, 표면 경화층이 깊고 내식성이 뛰어납니다.
7. 고주파 열처리(Induction Hardening)
고주파 전류를 이용하여 금속 표면을 선택적으로 가열한 후 급속 냉각하여 표면 경도를 높이는 방법입니다. 주로 기계 부품의 표면 경화에 사용됩니다.
8. 화염 열처리(Oxy-Acetylene Flame Hardening)
산소와 아세틸렌 가스를 이용한 화염으로 금속 표면을 가열한 후 급속 냉각하여 경도를 높이는 방법입니다. 주로 대형 기계 부품의 표면 경화에 사용됩니다.
9. 진공 열처리(Vacuum Heat Treatment)
진공 상태에서 금속을 가열하여 산화나 탈탄을 방지하며, 고순도의 열처리를 수행하는 방법입니다. 주로 고합금강이나 특수 합금에 적용됩니다.
10. 침투법(Infusion Treatment)
금속 표면에 다른 금속이나 비금속을 침투시켜 내식성, 내열성, 내마모성을 향상시키는 방법입니다. 예를 들어, 세라다이징은 아연을 침투시켜 내식성을 높이는 공정입니다.
이러한 열처리 방법들은 금속의 용도와 요구되는 기계적 성질에 따라 선택적으로 적용됩니다. 각 방법의 특징과 장단점을 고려하여 최적의 열처리 공정을 결정하는 것이 중요합니다.