열처리 이론정리 (고주파열처리, 침탄, 질화 등)

최초 등록일
2016.04.21
최종 저작일
2016.01
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목차

1. Introduction
2. Theory of Heat-treatment and Materials

본문내용

1) 재료의 구조
현재 우리가 사용하고 있는 강은 다음과 같은 상을 가진다.
-페라이트 , (오스테나이트) , -페라이트, (시멘타이트).
이 때, 열처리를 하기 위해서는 다음 그림1. 과 같은 온도의 영역에서 열처리를 실시하여야 한다. 일반적으로 강의 탄소함량은 0.02~2.0wt%C이며 탄소함량이 높을수록 고탄소강, 낮을수록 저탄소강이라고 한다. 페라이트는 일반적으로 bcc 구조이고 오스테나이트는 fcc구조를 갖는다. 이 때 오스테나이트상을 퀜칭 시 Martensite 상이 생성되는데 이 상은 매우 경한 성질을 가지고 있다.

이 때, 강의 특징적인 상이 등장하는데 바로 펄라이트 이다. -페라이트와 시멘타이트가 라멜라 형태 (층상구조)로 성장을 하게 되는데 이는 오스테나이트 상태에서 서냉 시 마르텐사이트 상이 아닌 시멘타이트 상이 생성되면서 생기는 상인데, 냉각시간이 많이 필요하다. 탄소함량이 높은 상(시멘타이트)은 주위에 있는 탄소를 끌어들여 탄소함량이 적은 -페라이트 가 된다. 이 펄라이트에도 두가지 형태의 상이 존재하게 되는데, 초석페라이트가 석출하고 펄라이트가 만들어지는 아공석강 (0.45wt%C), 초석 시멘타이트상이 석출되는 과공석강(1~1.2wt%C)이다. 초석 페라이트의 경우는 조대한 결정립의 형태로 펄라이트 주변에서 성장하는 모습을 보이고, 초석 시멘타이트는 결정립 주위에서 석출되는 형태로 나타날 수 있다.

2) 강의 강화기구
재료의 변형 - 전위
재료의 가공을 위해서는 소성변형이 일어나야 하며, 이 소성변형을 일어나게 하는 매개가 바로 전위이다. 전위는 격자면의 상대가 없는 부분을 말하며, 이는 슬립면에서 활발하게 움직인다. 이 전위가 활발히 움직이게 되면 소성변형이 일어나기 쉬우며 재료의 가공이 쉬워진다고 할 수 있다. 따라서 이러한 전위의 움직임을 제어함으로서 재료의 강화를 이룰 수 있다. 일반적으로 전위에 작용하는 응력장은 칼날전위를 기준으로 격자면의 상대가 없는 부분의 위쪽의 경우 즉, 여분의 면이 있는 부분에서는 압축응력을 발생하며, 여분의 면이 없는 아래 부분 에서는 인장응력이 발생한다.

참고 자료

없음

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