Mechanical Engineering Study/열처리 | 금속재료

기본열처리 - 뜨임 (Tempering)

로망사슴 2024. 2. 20. 08:30

<구분>

  • 기본 열처리
    • 담금질  (Quenching) 
    • 뜨임 (Tempering) ★
    • 풀림, 소둔 (Annealing)
      • 완전소둔 (Full Annealing)
      • 구상화 소둔 (Sphericidizing Annealing)
      • 재결정 소둔 (Recrystallization Annealing)
      • 응력제거 소둔 (Stress Relief Annealing)
      • 균질화 소둔 (Homogenizing Annealing)
    • 불림 (Normalizing)

 

1. 개요

 

1) 뜨임 (Tempering) 정의

 담금질한 강은 경도는 크지만 취약하므로 (여리므로) 인성을 증가시기 위하여 A1 이하의 적당한 온도로 가열 후 냉각시킨다 
Ac1 이하의 적당한 온도로 재가열 후 물, 기름, 공기 등으로 적당한 속도로 냉각함으로서 재료에 인성을 줌 
  • 뜨임을 하면 마르텐사이트 조직이 비교적 균일한 안정 조직으로 바뀜 (트루스타이트, 소르바이트) 
  • 담금질 후 불안정한 상태는 (계속 돌아가려곻 함) 템퍼링과 같이 열을 가해서 억제된 작용을 완화시켜주면 돌아가게되는데, 이것이 템퍼링의 원리

파란 부분이 퀜칭. 위 이미지는 QT열처리의 기본 프로세스.뿌리산업백

 

2024.02.19 - [Mechanical Engineering Study/열처리 | 금속재료] - 기본열처리 - 담금질 (Quenching)

2) 뜨임 공정

  • 저온템퍼링 (150 ~ 200도) : 경도를 희생시키지 않고, 내부 응력 제거시 실시 
  • 고온템퍼링 (550 ~ 630도) : 기계부품에서 요구하는 인성을 증가시킬때 실시, 트루스타이트 조직 형성 

 

 

 

 

2. 템퍼링 고찰

 

1) 뜨임 조직 변화 

구분 온도 조직 변화
1 100 ~ 150도 a마르텐사이트 → b마르텐사이트
2 200 ~ 300도 잔류 오스테나이트 → 마르텐사이트
3 250 ~ 400도 마르텐사이트 → 트루스타이트
4 400 ~ 600도 트루스타이트 → 소르바이트
5 650 ~ 700도 소르바이트 →펄라이트 (+시멘타이트)

 

2) 뜨임 취성 

(1) 뜨임 취성 분류

① 저온뜨임취성 (300도)

니켈 크롬강에 나타나며, 이 뜨임 온도는 피해야함 

 

② 1차 뜨임 취성 (450 ~ 525도)

강에서 주로 발생, 몰리브덴이나 텅스텐을 소량 첨가하면 방지할 수 있음

 

③ 2차 뜨임 취성 (525 ~ 600도)

니켈 크롬강에 특히 현저하게 나타남

 

(2) 뜨임 취성 대책 

  • 고온뜨임시 급랭함
  • Mo나 W를 소량 첨가한다
  • 오스테나이트 결정립을 미세화 
  • 담금질시 완전한 마르텐사이트화
  • 오스템퍼링 실시 
  • Cr강은 뜨임취성을 유도한다