주철의 열처리(SRA, 연화풀림, 시효처리), 주강의 열처리(기본열처리)

 

1. 개요

 

1) 주철의 열처리 개요

주철은 주방상태로 사용하는 경우와, 열처리를 행하여 사용하는 경우가 있음.
사용목적에 맞게 요구하는 성질을 갖도록 열처리를 실시함

 

 

2) 주철 열처리 종류

주철주물 : 흑연화처리, 응력제거풀림, 연화풀림 
주강 : 풀림, 노멀라이징, 담금질, 뜨임

• 응력제거열처리, 응력제거소둔 (SRA; Stress Relief Annealing) :
• 연화풀림 
• 담금질-뜨임 (마르텐사이트 조직 형성) : 보통 주철은 담금질, 뜨임이 되지 않음
  (이유 :  높은 탄소량, 오스테나이트 조직 형성 어려움. 흑연이 변태를 방해, 탄소량 많아 취성 과다)
  하지만, 하는 경우가 있는데 특수한 주철 (탄소함량이 낮거나.. 표면만 담금질하거나..) 
• 시효처리 
  • 인공시효
  • 자연시효 
• 오스템퍼링 (베이나이트 조직 형성) 

3) 열처리 목적 

• 주물의 잔류응력 제거 
• 주조조직 개선 및 기계적 성질 향상 
• 절삭성 향상 

 

2.  주철 열처리 분류 

구상화열처리는 주철이 아닌 강에 처리하는 풀림 중 하나이다. (망상의 초석시멘타이트를 구상화시켜 가공성을 증대시키고 강의 기계적 성질을 개선시키고 담금질시 균열이나 변형을 방지)
구상흑연주철(ductile Iron)을 만드는건 열처리가 아닌, 구상화제를 접종시키는 것 (용탕 상태에서 실시)

다른 개념이니 유의할 것 

구상흑연주철 (GCD500)

 

1) 풀림처리, 흑연화열처리(흑연화처리) 

• 응력제거열처리, 응력제거소둔 (SRA; Stress Relief Annealing) : 주조응력 제거 
• 연화풀림 : 시멘타이트를 흑연화하고(백선 부분 제거)  페라이트 분율 증대하여 인성, 연성 증대,
     * 구상화어닐링 : 강에 적용하는 것 (주철 X)

기본열처리 - 풀림(Annealing), 소둔

 

2) 담금질 - 뜨임 (제한적)

기본열처리 - 담금질 (Quenching)

 

 

3) 시효처리

• 인공시효
• 자연시효 : 주조 후 장시간 외기에 방치하면 주조 응력이 사라짐

2024.05.01 - [Mechanical Engineering Study/열처리 | 금속재료] - 시효경화, 석출경화, 시효(aging)의 종류

 

4) 오스템퍼링 (Austempering)

구상화 흑연 주철(ductile iron)에 오스템퍼링을 해서
오스템퍼드 구상화 흑연주철 (ADI; Austempered Ductile Iron)을 만든다. 

2024.04.19 - [Mechanical Engineering Study/열처리 | 금속재료] - 항온열처리(Isothermal Heattreatment), 오스템퍼링, 마퀜칭, 마템퍼링, 항온뜨임, 항온불림, 항온풀림

 

 

3. 주강의 열처리

일반적인 강과 동일하게 불림, 풀림, 담금질 및 뜨임을 실시함 

기본열처리 - 뜨임 (Tempering)