마르템퍼링 등의 특수열처리

목차

잔류응력, 뒤틀림 그리고 급냉균열
마르템퍼링(Martempering)
오스템퍼링(Austempering)
가공경화 열처리(Thermomechanical Treatment)
임계온도사이 열처리

본문내용

잔류응력, 뒤틀림 그리고 급냉균열
열처리 된 부품을 냉각시킬 때 치수 변형을 불러 일으켜 끝내는 잔류응력과 뒤틀림이 생기게 하는 요인에는 두가지가 있다. 하나는 체적팽창이고, 다른 하나는 열 수축이다. 오스테나이트 영역에서부터 냉각하는 과정이 포함되는 경우에는 오스테나이트의 상변태로 인한 체적팽창이 주요한 요인이며, 임계온도 아래열처리 에서는 열 수축이 주요한 요인이다. 잔류응력과 뒤틀림은 부위별 두께와 위치에 따라 냉각속도가 다르기 때문에 일어나는 것이며 따라서 냉각과정에서의 체적변화도 시간과 위치에 따라 다르게 일어난다. 오스테나이트화 과정을 포함하는 열처리에서는 임계온도 아래 풀림처리에서와는 다른 형태의 잔류응력이 생성된다.
부품 전체에 걸친 냉각속도의 차이에 의하여 생긴 응력으로 인해 냉각과정에서 불균일한 항복이나 소성 변형이 일어나면 뒤틀림이 생긴다 항복점에 이르지는 않더라도 실온으로 냉각시에 항복점 아래까지 이르는 잔류응력이 잔류할 수 있으며 뜨임이나 응력 제거 열처리가 시행되지 않을 경우 사용 도중에 받는 응력은 이 잔류응력에 겹쳐서 작용한다. 압축 잔류응력이 바람직하며 사용도중에 받게되는 인장응력을 상쇄하는 효과가 있다. 그러나 인장 잔류 응력은 사용 도중에 받는 인장응력에 겹쳐 작용하여 사용시의 강도나 피로 저항성을 낮추는 효과를 가져온다.
열처리중에 생기는 뒤틀림, 급냉균열, 그리고 높은 잔류응력의 형성 등은 표면과 내부의 냉각속도 차이가 줄어들도록 공정을 바꾸면 급냉균열을 줄일수 있다. 냉각속도를 늦추는 경우의 이러한 효과 때문에 경화능이 좋은 강을 사용해야 될 경우도 있으며 경화능을 응용하는데 있어서 강의 화학조성, 부위별 두께, 그리고 냉각속도 등의 일치가 중요하다. 오스테나이트화 온도와 냉각제의 온도차이를 줄이는 것이 때로는 급냉균열이나 뒤틀림을 줄이는 데 효과적이다. 지금까지의 설명은 열처리 부품의 단면 전체에 걸친 냉각속도의 차이에 의한 효과에 대한 것이었다. 가열과 상변태에 의한 체적 변화가 냉각시와는 반대로 나타나는 가열시의 경우에도 이러한 효과를 똑같이 고려하여야 한다. 따라서 가열 과정에서 부품의 단면에 걸친 불균일 가열로 인해 생기는 응력을 부품이 견딜수 없게 되면 뒤틀림이나 균열이 생길수도 있다.

참고자료

· 없음