열처리-뜨임(Tempering)

Tempering, 소려(燒戾)

뜨임이란 담금질로 인해 낮아진 인성을 향상시키기 위해 A1변태점(723℃) 이하의 낮은 온도로 가열한 후 냉각시키는 열처리로서 조직 및 기계적 성질을 안정화하고, 잔류응력을 경감시키거나 제거하여 탄성한도와 항복강도를 향상시킨다. 또한 경도는 낮아지지만 인성이 좋아진다.

일반적으로 경도 및 내마모성을 필요로 할 때에는 고탄소강을 저온에서 뜨임하고, 경도보다는 인성을 필요로 할 때에는 저탄소강을 고온에서 뜨임한다.

담금질은 시간에 의존하는데 담금질 시의 재료크기, 담금질 온도, 환경 등이 계속 변하여 정확한 측정이 불가능하기 때문에 담금질 시간과 조직변화량의 상호관련성을 알 수 없어 어쩔 수 없이 뜨임처리를 하게 된다.

뜨임은 담금질로 인해 형성된 마텐자이트를 다시 펄라이트로 분해해주며 이로 인해 인성이 향상되게 되며 이를 안성환원이라고 부른다.

뜨임은 처리온도와 속도에 따라 종류가 나누어지는데 그 종류들은 다음과 같다.

① 보통뜨임 : 가장 대표적인 뜨임 방법으로서 강철에 주로 실시하여 인성과 연성을 향상 시키며 외부크랙의 발생을 억제해 준다.

② 반복뜨임 : 고합금강, 고속도강에 주로 실시되며 보통뜨임을 여러차례 반복해서 실시하는 것을 말한다.

③ 점성뜨임 : 저온뜨임의 일종으로서 100~200℃에서 수냉하며 경도감소없이 점성과 내마모성을 향상시키기 위해 실시된다.

④ 스프링뜨임 : 스프링 같이 강인한 탄성을 주기 위하여 400~500℃에서 수냉하며 조질이라고 부르기도 한다.

⑤ 경뜨임 : 고속뜨임이라고도 하며 500~600℃에서 뜨임하면 담금질 한 것보다 더욱 경화되어 절삭성과 내마모성이 향상된다.

⑥ 프레스템퍼 : 뜨임시 가열과 동시에 압력을 주어 체적 증가를 방지하는 뜨임으로서 일반적으로는 사용되지 않는 뜨임이다.

상온 가공된 강을 시효처리하면 표면에 파란 산화막이 생기는 경우가 있는데 이를 블루밍이라고 한다. 이 경우 인장강도와 항복점이 증가하지만 시효처리로 인해 시간이 오래 걸린다는 단점이 있다. 300~400℃에서 뜨임을 할 경우에는 펄라이트가 나타나며 600℃에서 할 경우에는 소르바이트가 나타난다. 또한 마텐자이트 중에는 소량의 오스테나이트가 잔류하고 있기 때문에 잔류하고 있던 오스테나이트가 뜨임시 반응하여 뜨임변태가 일어나게 된다.