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신소재공학(新素材工学)/금속재료(金属材料)

열처리의 부작용

금속의 열처리는 재료의 특성을 우리가 원하는 정도로 만들 수 있다는 점에서 매우 유용한 기술이지만 그에 따른 부작용도 있다. 그 부작용들은 다음과 같다.

. 조대결정

 조대결정은 크고 거친 결정으로서 이 조대결정이 있을 경우 제품의 수명과 강도가 약해진다. 조대결정의 원인으로는 긴 가열시간과 높은 가열온도이다. 이러한 조대결정의 해결 방법은 Ac 이상으로 재가열하여 공냉하여 미세조직을 얻는 것이다.

. 경도불량

 냉각속도가 불충분 하거나 담금질 온도가 부적절 할 때 소요경도를 얻지 못한다. 이는 부품의 단면적과 결정립도에 따라 달라지는데 원하는 경도를 얻을 수 있는 냉각제 중에서 가장 완만한 냉각제를 선택하여야 한다.

. 표면경도저하

 표면의 탈탄과 오스테나이트가 남아 있는 경우, 연마시 과열과 표면의 산화, 크롬카바이드 형성시에 표면경도가 저하된다.

. 연점생성

 탈탄층을 완전히 제거하지 않았을 때의 침탄불량과 물에 급냉시킬 때 증기가 부착된 곳에 연점이 생긴다.

. 변형

 침탄의 불완전, 가공응력과 불균일한 냉각속도 등에 의해 조직과 내부응력의 변화가 생긴다.

. 균열

 열처리 시에 가장 많은 결함으로서 탈탄, 산화, 냉각속도, 혼입물 등이 원인이 된다.

. 산화와 탈탄현상

 재료의 표면부에 나타나는 산화와 탈탄현상으로 산소, 탄산가스, 수증기가 원인이 된다.

. 열응력의 발생

 급냉시 표면과 중심의 냉각상태 차이에 의해 발생하며 변태에 따른 체적 변화가 생긴다.