담금질(Quenching)은 금속열처리에서 중요한 방법으로 급속 냉각을 통해 재료의 물리적, 기계적 성질을 변화시킨다. 담금질 과정에서 공작물은 고온 가열, 단열, 급속 냉각 등의 단계를 거칩니다. 공작물이 고온에서 급격하게 냉각되면 고상 변태의 한계로 인해 공작물의 미세 구조가 변화하여 새로운 결정립 구조와 내부 응력 분포가 형성됩니다.
담금질 후 공작물은 일반적으로 고온 상태에 있으며 아직 실온으로 완전히 냉각되지 않았습니다. 이 시점에서 공작물 표면과 환경 사이의 상당한 온도 차이로 인해 공작물은 표면에서 내부로 열을 계속 전달합니다. 이 열 전달 과정은 공작물 내부에 국지적인 온도 구배를 초래할 수 있습니다. 이는 공작물 내부의 서로 다른 위치의 온도가 동일하지 않음을 의미합니다.
담금질 과정에서 발생하는 잔류 응력과 구조적 변화로 인해 공작물의 강도와 경도가 크게 향상됩니다. 그러나 이러한 변화는 공작물의 취성을 증가시킬 수 있으며 균열이나 변형과 같은 내부 결함이 발생할 수도 있습니다. 따라서 잔류 응력을 제거하고 필요한 성능을 달성하려면 공작물에 템퍼링 처리를 수행해야 합니다.
템퍼링은 담금질 후 생성되는 미세 구조와 특성을 개선하기 위해 공작물을 특정 온도로 가열한 다음 냉각하는 과정입니다. 템퍼링 온도는 일반적으로 담금질 온도보다 낮으며 재료의 특성과 요구 사항에 따라 적절한 템퍼링 온도를 선택할 수 있습니다. 일반적으로 템퍼링 온도가 높을수록 공작물의 경도와 강도는 낮아지고 인성과 가소성은 증가합니다.
그러나 가공물이 실온까지 냉각되지 않은 경우, 즉 여전히 고온인 경우 템퍼링 처리가 불가능합니다. 이는 템퍼링을 위해서는 공작물을 특정 온도로 가열하고 원하는 효과를 얻기 위해 일정 시간 동안 유지해야 하기 때문입니다. 공작물의 온도가 이미 높은 경우 가열 및 단열 공정이 불가능하여 템퍼링 효과가 기대에 미치지 못하는 결과를 낳습니다.
따라서 템퍼링 처리를 수행하기 전에 공작물이 실온 또는 실온에 가깝게 완전히 냉각되었는지 확인해야 합니다. 이러한 방법으로만 효과적인 템퍼링 처리를 수행하여 공작물의 성능을 조정하고 담금질 과정에서 발생하는 결함과 응력을 제거할 수 있습니다.
즉, 담금질된 공작물을 실온으로 냉각시키지 않으면 템퍼링 처리를 할 수 없습니다. 템퍼링은 공작물을 특정 온도로 가열하고 일정 시간 동안 유지해야 하며, 공작물의 온도가 이미 더 높은 경우 템퍼링 공정을 효과적으로 구현할 수 없습니다. 따라서 공작물이 필요한 성능과 품질을 달성할 수 있도록 열처리 공정 중 템퍼링 전에 공작물을 실온까지 완전히 냉각시키는 것이 매우 중요합니다.
게시 시간: 2023년 12월 29일
