개념 한 쪽
금속의 열처리는 가열과 냉각 조건을 달리하여 재료의 경도·인성·조직을 조절하는 공정군이다. 대표적인 공정으로는 담금질(Quenching), 뜨임(Tempering), 풀림(Annealing), 불림(Normalizing) 등이 있으며 각 공정의 목적과 처리 온도·냉각 속도에 따라 결과가 달라진다. 이 개념에서는 각 공정의 정의와 주된 목적을 명확히 구분한다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기 회원용
가입 없이 오늘의 10문제 바로 풀기 →
출제기준 단원 「담금질, 풀림, 뜨임, 불림」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 담금질성 정의 선택 | 1 | 재료가 담금질에 의해 경화되는 성질을 고르는 능력 |
| 급랭 공정 식별 | 1 | 고온 가열 후 물·기름 등에서 급랭하여 경도 증가를 묻는 문제 |
| 표면처리 구분 | 1 | 표면경화법과 표면처리가 아닌 공정을 구별하는 능력 |
담금질은 강을 A1 변태점 이상으로 가열한 뒤 물이나 기름 등에 넣어 급랭함으로써 경도를 증가시키는 열처리 공정이다. 급랭에 의해 마르텐사이트 조직이 형성되어 경도가 크게 상승하므로 '경도 향상'이 담금질의 핵심 목적이다. 담금질은 재료를 매우 단단하게 만들지만 그만큼 취성이 커질 수 있다.
뜨임(템퍼링)은 담금질 후에 실시하는 공정으로, A1 변태점 이하의 비교적 낮은 온도로 재가열한 뒤 서냉하여 인성과 신율을 회복시키는 처리를 말한다. 뜨임의 주목적은 담금질로 인해 증가한 잔류응력과 취성을 완화하여 재료의 깨지기 쉬운 성질을 개선하는 것이다. 뜨임 온도에 따라 경도와 인성의 균형을 조절할 수 있다.
풀림(어닐링)은 재료를 고온으로 가열한 뒤 천천히 냉각하여 재료를 연화시키고 내부 응력을 제거하며 조직을 안정화하는 공정이다. 풀림은 연화가 주된 목적이므로 부품 가공성 향상이나 내부 응력 완화가 필요할 때 적용한다. 불림(노멀라이징)은 주로 조직을 균일하게 하고 기계적 성질을 조정하기 위해 공기 중에서 냉각시키는 공정으로 정의상 기관과 목적이 풀림과 구별된다.
기타 특수 공정으로는 심랭처리와 표면 경화법 등이 있으며, 심랭처리는 담금질 후 남아 있는 잔류 오스테나이트를 저온으로 완전히 변태시켜 치수 안정성을 확보하는 데 사용한다. 표면경화법은 침탄·질화·화염 경화 등 표면만 단단하게 하여 내마모성을 확보하는 방법군을 포함한다.
담금질로 경도를 크게 높인 부품이 지나치게 취약하면 뜨임을 통해 인성과 신율을 회복시키는 조합 처리를 적용한다. 표면 마모성이 중요한 부품은 침탄이나 질화 같은 표면경화법을 사용하고, 재료 전체를 부드럽게 하려면 풀림을 선택한다. 치수 정확도가 중요한 게이지나 베어링은 담금질 후 심랭처리로 잔류 오스테나이트를 제거하여 치수 변화를 방지한다.
기계재료의 담금질성(Hardenability) 설명으로 가장 적합한 것은?
정답 ④ · 문항은 담금질성의 정의를 묻고 있다. 담금질성(hardenability)은 담금질 처리에 의해 재료가 경화되는 깊이와 균일성을 나타내는 특성으로, 열처리에 의해 재료 내부까지 경화되는 능력을 의미한다.
담금질성(Hardenability)은 재료가 담금질 처리를 통해 경화되는 깊이와 균일성을 나타내는 성질이다.
강의 경도를 높이기 위한 방법으로 730~800℃ 로 가열한 후 물이나 기름 속에서 급냉시키는 조작은?
정답 ① · 문제는 강의 경도를 높이기 위해 730~800℃로 가열한 뒤 물이나 기름에 급냉하는 처리가 무엇인지 묻고 있다. 고온에서 가열한 후 급냉하면 조직이 마르텐사이트 등으로 변해 경도가 증가하는데, 이러한 공정은 담금질(퀜칭)이다.
고온 가열 후 급냉하여 경도를 높이는 열처리 공정은 '담금질(Quenching)'이며, 뜨임은 경도를 낮추는 공정이다.
열처리 방법에서 일반적인 표면경화법이 아닌것은?
정답 ① · 강의 표면을 경화시키는 방법에는 표면에 열을 가하여 오스테나이트화 후 급냉하는 '고주파 경화' 및 '화염 경화'가 있으며, 표면의 화학 조성을 변경하는 '침탄법', '질화법' 등이 있습니다. 보기 중 청화법(Blueing)은 강재 표면에 얇은 산화피막(사철)을 형성시켜 부식을 방지하고 외관을 좋게 하는 처리법으로, 표면경화법과는 목적과 원리가 전혀 다릅니다.
표면경화법은 경도 향상이 목적이나 청화법은 부식 방지용 산화피막 형성 공정이므로 경화법이 아니다.
승강기기사 풀이 세트에서 이 개념의 문제 10개를 바로 풀어 보세요.