열처리 3
제5장 TTT 선도 및 항온 열처리
TTT 선도(Time Temperature Transformation)는 재료를 고온에서 냉각했을 때에 생기는 변태의 모습을 시간-온도와의 관계로 나타낸 곡선으로서 고온에서 다양한 온도로 급냉 한 후 각각의 온도에 항온(등온)을 유지했을 때 변태의 진행 모습을 볼 수 있고 항온 열처리 조건을 이용하여 목적하는 성질을 철강 재료에 부여하면 변태의 상이 좋은지 아닌지를 검토하는데 이용합니다.
1. 개요
강재를 고온에서 냉각하는 도중에 어느 온도에서 일정 시간을 유지하여 변태를 완료시키는 것으로 다른 열처리에 비하여 연속적인 작업을 할 수 있어 작업이 빠르고 능률적임.
담금질과 뜨임을 같이 할 수 있으며 담금질 균열을 방지할 수 있어 경도와 인성을 동시에 요구되는 공구강, 합금강의 열처리에 사용됨.
2. TTT 선도(항온 냉각 변태 곡선)
(1) TTT 선도
항온 변태 때의 변태 개시점과 변태 완료점을 시간-온도와의 관계로 나타낸 곡선으로서 S자 모양을 하고 있어 S곡선이라고 하며 또는 BAIN의 곡선이라고 함.
(2) 베이나이트(Bainite) 조직부
마텐자이트와 트루스타이트의 중간 조직으로서 열처리에 따른 변형이 적고 강도와 인성을 큼.
트루스타이트보다 경도가 높고 질기며 소르바이트보다 점성이 강함.
(3) NOSE부(S곡선의 코)
약 500℃ 부근으로 급속히 변태가 완료되어 변태 속도가 최대인 부분이고 NOSE가 좌단으로 이동할수록 담금질의 냉각속도가 빨라야 하기 때문에 담금질을 하기가 어려움.
(4) KNEE(Bay)부
강의 전조직을 마텐자이트로 할 수 있는 냉각속도인 임계 냉각속도가 있는 부분으로 최저 냉각속도를 나타냄.
변태 개시 온도가 늦어지면 탄화물 고용이 완전해지고 변태 속도가 늦어짐에 따라 담금질성이 향상됨.
3. 항온 열처리 종류
(1) 마퀜칭(Marquenchinging)
1) 처리방법
Ar″(Ms점) 바로 위 온도까지 염욕에 담금질 냉각하고 항온을 유지하여 강의 내외부 온도가 동일해지면 꺼내어 공냉하여 A″ 변태가 서서히 일어나도록 처리해야 함.
2) 특징
수중 담금질에 비해 경도가 다소 낮으나 내외부가 거의 동시에 마텐자이트 조직으로 변함.
담금질 균열이나 변형이 생기지 않음.
합금강, 고탄소강, 게이지강, 침탄강의 담금질에 적합함.
(2)오스템퍼링(Austempering)
1) 처리방법
Ar′와 Ar″(Ms점) 사이의 변태 온도에서 염욕에 담금질한 후 과냉 오스테나이트가 변태 완료할 때까지 항온 유지하여 베이나이트를 충분히 석출시킨 후 공냉하는 열처리로서 베이나이트 담금질(Bainite Quenching)이라고 함.
2) 특징
강도와 인성이 우수한 베이나이트 조직을 얻을 수 있음.
공구와 같은 소형 부품에 이용됨.
담금질성이 우수하고 균열 및 변형이 적음.
(3) 마템퍼링(Martempering)
1) 처리방법
오스템퍼링보다 낮은 온도인 Ms와 Mf 사이(100~200℃)의 열욕 또는 염욕에 담금질을 하여 과냉 오스테나이트가 변태를 완료할 때까지 항온 유지한 후 꺼내어 공냉하는 열처리로서 마텐자이트 변태가 시작되고 종료됨.
2) 특징
오스테나이트가 마텐자이트와 베이나이트의 혼합 조직으로 변함.
경도와 인성이 크고 충격값이 커짐.
정밀기계 부품, 복잡한 형상의 부품에 이용됨.
항온 변태 시간이 길어 대형 부품 열처리에는 부적당함.
(4) 항온 뜨임(Isothermal Tempering)
1) 처리방법
Ms 온도 직하에서 열욕에 넣어 유지시킨 후 공냉하여 마텐자이트와 베이나이트가 혼합된 조직을 얻을 수 있음.
마텐자이트 내에 일부 베이나이트 조직을 얻기 때문에 베이나이트 템퍼링이라고 함.
(5) 항온 풀림(Isothermal Annealing)
1) 처리방법
풀림 온도로 가열한 강재를 S곡선의 NOSE 부근 온도인 600~650℃에서 항온 변태시킨 후 공냉함.
펄라이트 변태가 비교적 빠른 속도로 진행됨.
2) 특징
처리 시간이 단축되고 연속 작업에 의한 대량생산이 가능함.
공구강, 합금강 등 자경성(Self Hardening) 강에 적합함.
당분간은 금형 재료의 열처리 방법 및 표면경화처리에 대한 포스트를 이어갈 예정입니다.
2022년 01월 24일
열처리 3
제5장 TTT 선도 및 항온 열처리
TTT 선도(Time Temperature Transformation)는 재료를 고온에서 냉각했을 때에 생기는 변태의 모습을 시간-온도와의 관계로 나타낸 곡선으로서 고온에서 다양한 온도로 급냉 한 후 각각의 온도에 항온(등온)을 유지했을 때 변태의 진행 모습을 볼 수 있고 항온 열처리 조건을 이용하여 목적하는 성질을 철강 재료에 부여하면 변태의 상이 좋은지 아닌지를 검토하는데 이용합니다.
1. 개요
강재를 고온에서 냉각하는 도중에 어느 온도에서 일정 시간을 유지하여 변태를 완료시키는 것으로 다른 열처리에 비하여 연속적인 작업을 할 수 있어 작업이 빠르고 능률적임.
담금질과 뜨임을 같이 할 수 있으며 담금질 균열을 방지할 수 있어 경도와 인성을 동시에 요구되는 공구강, 합금강의 열처리에 사용됨.
2. TTT 선도(항온 냉각 변태 곡선)
(1) TTT 선도
항온 변태 때의 변태 개시점과 변태 완료점을 시간-온도와의 관계로 나타낸 곡선으로서 S자 모양을 하고 있어 S곡선이라고 하며 또는 BAIN의 곡선이라고 함.
(2) 베이나이트(Bainite) 조직부
마텐자이트와 트루스타이트의 중간 조직으로서 열처리에 따른 변형이 적고 강도와 인성을 큼.
트루스타이트보다 경도가 높고 질기며 소르바이트보다 점성이 강함.
(3) NOSE부(S곡선의 코)
약 500℃ 부근으로 급속히 변태가 완료되어 변태 속도가 최대인 부분이고 NOSE가 좌단으로 이동할수록 담금질의 냉각속도가 빨라야 하기 때문에 담금질을 하기가 어려움.
(4) KNEE(Bay)부
강의 전조직을 마텐자이트로 할 수 있는 냉각속도인 임계 냉각속도가 있는 부분으로 최저 냉각속도를 나타냄.
변태 개시 온도가 늦어지면 탄화물 고용이 완전해지고 변태 속도가 늦어짐에 따라 담금질성이 향상됨.
3. 항온 열처리 종류
(1) 마퀜칭(Marquenchinging)
1) 처리방법
Ar″(Ms점) 바로 위 온도까지 염욕에 담금질 냉각하고 항온을 유지하여 강의 내외부 온도가 동일해지면 꺼내어 공냉하여 A″ 변태가 서서히 일어나도록 처리해야 함.
2) 특징
수중 담금질에 비해 경도가 다소 낮으나 내외부가 거의 동시에 마텐자이트 조직으로 변함.
담금질 균열이나 변형이 생기지 않음.
합금강, 고탄소강, 게이지강, 침탄강의 담금질에 적합함.
(2)오스템퍼링(Austempering)
1) 처리방법
Ar′와 Ar″(Ms점) 사이의 변태 온도에서 염욕에 담금질한 후 과냉 오스테나이트가 변태 완료할 때까지 항온 유지하여 베이나이트를 충분히 석출시킨 후 공냉하는 열처리로서 베이나이트 담금질(Bainite Quenching)이라고 함.
2) 특징
강도와 인성이 우수한 베이나이트 조직을 얻을 수 있음.
공구와 같은 소형 부품에 이용됨.
담금질성이 우수하고 균열 및 변형이 적음.
(3) 마템퍼링(Martempering)
1) 처리방법
오스템퍼링보다 낮은 온도인 Ms와 Mf 사이(100~200℃)의 열욕 또는 염욕에 담금질을 하여 과냉 오스테나이트가 변태를 완료할 때까지 항온 유지한 후 꺼내어 공냉하는 열처리로서 마텐자이트 변태가 시작되고 종료됨.
2) 특징
오스테나이트가 마텐자이트와 베이나이트의 혼합 조직으로 변함.
경도와 인성이 크고 충격값이 커짐.
정밀기계 부품, 복잡한 형상의 부품에 이용됨.
항온 변태 시간이 길어 대형 부품 열처리에는 부적당함.
(4) 항온 뜨임(Isothermal Tempering)
1) 처리방법
Ms 온도 직하에서 열욕에 넣어 유지시킨 후 공냉하여 마텐자이트와 베이나이트가 혼합된 조직을 얻을 수 있음.
마텐자이트 내에 일부 베이나이트 조직을 얻기 때문에 베이나이트 템퍼링이라고 함.
(5) 항온 풀림(Isothermal Annealing)
1) 처리방법
풀림 온도로 가열한 강재를 S곡선의 NOSE 부근 온도인 600~650℃에서 항온 변태시킨 후 공냉함.
펄라이트 변태가 비교적 빠른 속도로 진행됨.
2) 특징
처리 시간이 단축되고 연속 작업에 의한 대량생산이 가능함.
공구강, 합금강 등 자경성(Self Hardening) 강에 적합함.
당분간은 금형 재료의 열처리 방법 및 표면경화처리에 대한 포스트를 이어갈 예정입니다.
2022년 01월 24일
열처리 3
제5장 TTT 선도 및 항온 열처리
TTT 선도(Time Temperature Transformation)는 재료를 고온에서 냉각했을 때에 생기는 변태의 모습을 시간-온도와의 관계로 나타낸 곡선으로서 고온에서 다양한 온도로 급냉 한 후 각각의 온도에 항온(등온)을 유지했을 때 변태의 진행 모습을 볼 수 있고 항온 열처리 조건을 이용하여 목적하는 성질을 철강 재료에 부여하면 변태의 상이 좋은지 아닌지를 검토하는데 이용합니다.
1. 개요
강재를 고온에서 냉각하는 도중에 어느 온도에서 일정 시간을 유지하여 변태를 완료시키는 것으로 다른 열처리에 비하여 연속적인 작업을 할 수 있어 작업이 빠르고 능률적임.
담금질과 뜨임을 같이 할 수 있으며 담금질 균열을 방지할 수 있어 경도와 인성을 동시에 요구되는 공구강, 합금강의 열처리에 사용됨.
2. TTT 선도(항온 냉각 변태 곡선)
(1) TTT 선도
항온 변태 때의 변태 개시점과 변태 완료점을 시간-온도와의 관계로 나타낸 곡선으로서 S자 모양을 하고 있어 S곡선이라고 하며 또는 BAIN의 곡선이라고 함.
(2) 베이나이트(Bainite) 조직부
마텐자이트와 트루스타이트의 중간 조직으로서 열처리에 따른 변형이 적고 강도와 인성을 큼.
트루스타이트보다 경도가 높고 질기며 소르바이트보다 점성이 강함.
(3) NOSE부(S곡선의 코)
약 500℃ 부근으로 급속히 변태가 완료되어 변태 속도가 최대인 부분이고 NOSE가 좌단으로 이동할수록 담금질의 냉각속도가 빨라야 하기 때문에 담금질을 하기가 어려움.
(4) KNEE(Bay)부
강의 전조직을 마텐자이트로 할 수 있는 냉각속도인 임계 냉각속도가 있는 부분으로 최저 냉각속도를 나타냄.
변태 개시 온도가 늦어지면 탄화물 고용이 완전해지고 변태 속도가 늦어짐에 따라 담금질성이 향상됨.
3. 항온 열처리 종류
(1) 마퀜칭(Marquenchinging)
1) 처리방법
Ar″(Ms점) 바로 위 온도까지 염욕에 담금질 냉각하고 항온을 유지하여 강의 내외부 온도가 동일해지면 꺼내어 공냉하여 A″ 변태가 서서히 일어나도록 처리해야 함.
2) 특징
수중 담금질에 비해 경도가 다소 낮으나 내외부가 거의 동시에 마텐자이트 조직으로 변함.
담금질 균열이나 변형이 생기지 않음.
합금강, 고탄소강, 게이지강, 침탄강의 담금질에 적합함.
(2)오스템퍼링(Austempering)
1) 처리방법
Ar′와 Ar″(Ms점) 사이의 변태 온도에서 염욕에 담금질한 후 과냉 오스테나이트가 변태 완료할 때까지 항온 유지하여 베이나이트를 충분히 석출시킨 후 공냉하는 열처리로서 베이나이트 담금질(Bainite Quenching)이라고 함.
2) 특징
강도와 인성이 우수한 베이나이트 조직을 얻을 수 있음.
공구와 같은 소형 부품에 이용됨.
담금질성이 우수하고 균열 및 변형이 적음.
(3) 마템퍼링(Martempering)
1) 처리방법
오스템퍼링보다 낮은 온도인 Ms와 Mf 사이(100~200℃)의 열욕 또는 염욕에 담금질을 하여 과냉 오스테나이트가 변태를 완료할 때까지 항온 유지한 후 꺼내어 공냉하는 열처리로서 마텐자이트 변태가 시작되고 종료됨.
2) 특징
오스테나이트가 마텐자이트와 베이나이트의 혼합 조직으로 변함.
경도와 인성이 크고 충격값이 커짐.
정밀기계 부품, 복잡한 형상의 부품에 이용됨.
항온 변태 시간이 길어 대형 부품 열처리에는 부적당함.
(4) 항온 뜨임(Isothermal Tempering)
1) 처리방법
Ms 온도 직하에서 열욕에 넣어 유지시킨 후 공냉하여 마텐자이트와 베이나이트가 혼합된 조직을 얻을 수 있음.
마텐자이트 내에 일부 베이나이트 조직을 얻기 때문에 베이나이트 템퍼링이라고 함.
(5) 항온 풀림(Isothermal Annealing)
1) 처리방법
풀림 온도로 가열한 강재를 S곡선의 NOSE 부근 온도인 600~650℃에서 항온 변태시킨 후 공냉함.
펄라이트 변태가 비교적 빠른 속도로 진행됨.
2) 특징
처리 시간이 단축되고 연속 작업에 의한 대량생산이 가능함.
공구강, 합금강 등 자경성(Self Hardening) 강에 적합함.
당분간은 금형 재료의 열처리 방법 및 표면경화처리에 대한 포스트를 이어갈 예정입니다.
2022년 01월 24일