금속의 열처리 방법

목차

1. 등온 변태 처리
1.1. S 곡선(TTT 곡선, IT 곡선, C 곡선)

2. 연속 냉각 변태 처리
2.1. CCT 곡선

본문내용

열처리란 강을 가열하였다가 냉각하는 작업이다. 강의 성질은 가열할 때보다 냉각할 때 크게 변한다. 강을 냉각하는 방법은 두 종류로 나눌 수 있다. 하나는 고온에서부터 연속적으로 냉각하는 방법이다. 예를 들어 빨갛게 가열한 쇠를 물속에 넣으면 연속적으로 냉각될 것이다. 이렇게 냉각하는 방법을 ‘연속 냉각 변태 처리’, 간단히 ‘CCT 처리(continuous cooling transformation)’라고 한다. 또 하나는 고온에서 냉각하는 도중에 어떤 임의의 온도에서 일정한 시간 동안 정지하였다가 다시 냉각하는 방법이다. 예를 들면 800℃로 가열한 강을 500℃로 냉각한 후, 이 온도에서 일정한 시간 동안 유지하였다가 냉각하는 경우이다. 이런 냉각 방법을 ‘등온 변태 처리’라고 한다. 간단히 ‘IT 처리(isothermal-transforation treatment’ 또는 ‘TTT 처리(time-temperature-transformation)라고 한다.
이와 같이 열처리하는 방법은 크게 두 종류가 있으며, 등온 변태 처리할 때는 ‘S’곡선(IT곡선, TTT곡선, C곡선이라고도 한다.), 그리고 연속 냉각 변태 처리할 때는 ‘CCT 곡선’을 기준으로 하여 열처리 한다.

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800℃로 가열한 공석강을 등온 냉각하면 700℃에서는 32초가 도리 때까지 과냉 오스테나이트 상태로 있다가 32초에서부터 비로소 펄라이트가 생기기 시작한다. 32초에서 시간이 지남에 따라 ‘펄라이트’의 양이 많아지다가, 1000초가 되면 모두 100% 펄라이트로 변한다. 다시 말하면 700℃에서 32초 이전까지는 과냉 오스테나이트 상태로 있고, 32초~1000초 사이는 ‘과냉 오스테나이트 + 펄라이트’로 혼합되어 존재하고, 1000초 이후에는 ‘펄라이트’상태로 있다는 말이다.
펄라이트 구역에서도 온도에 따라 높은 온도에서는 펄라이트 결정립이 큰 ‘조대한 펄라이트’가 생기고, 낮은 온도로 내려갈수록 결정립이 작은 ‘미세한 펄라이트’가 생긴다. 결국 공석강을..

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참고 자료

이승평, 「간추린 금속재료」, 청호, 2010