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강철을 템퍼링 할 때 분자 수준에서 어떻게됩니까?

강철은 미세 구조를 변경하여 특성의 변화를 일으키는 열처리 공정입니다. 분자 수준에서 일어나는 일은 다음과 같습니다.

1. 오스테 나이트 형성 :

* 오스테 나이트 범위로의 가열 : 강철이 특정 온도 범위 (일반적으로 일반 탄소강의 경우 723 ° C에서 912 ° C 사이)로 가열 될 때, 철 원자는 오스테 나이트 (Austenite)라고 불리는 얼굴 중심 입방 (FCC) 결정 구조로 자신을 재정렬합니다.

* 탄소 용해 : 이 온도에서, 탄소 원자는 철 격자로 용해되어 고체 용액을 형성한다. 이것은 탄소 원자가 철 전체에 골고루 분포되어 강을 더 가단성과 연성으로 만듭니다.

2. 담금질 :

* 빠른 냉각 : 오스테 나이트 상태에 도달 한 후, 강철은 종종 물, 기름 또는 다른 담금질 매체로 급락하여 빠르게 냉각됩니다. 이 빠른 냉각은 탄소 원자가 철 격자에서 확산되는 것을 방지합니다.

* 마르텐 사이트 형성 : 빠른 냉각은 FCC 구조에서 탄소 원자를 가두어 오스테 나이트를 Martensite라고 불리는 매우 왜곡 된 신체 중심의 정각 (BCT) 결정 구조로 변형시킨다. 이 과정은 매우 빠르게 발생하며 종종 경도와 힘이 크게 증가합니다.

3. 템퍼링 :

* 온도로 가열 : 그런 다음 템퍼 레드 강철은 일반적으로 150 ° C에서 650 ° C 사이의 온도로 재가열됩니다. 이 과정을 "템퍼링"이라고합니다.

* 마르텐 사이트 분해 : 템퍼링 동안, 마르텐 사이트는 분해되기 시작하며, 일부 탄소 원자는 철 격자에서 벗어나 강철 내에 작은 탄수화물 입자 (Fe3c)를 형성합니다.

* 스트레스 해소 : 담금질 동안 빠른 냉각 공정으로 인한 내부 응력은 템퍼링 중에 완화됩니다.

* 미세 구조 수정 : 템퍼링은 또한 탄화물 입자의 크기, 모양 및 분포를 변화시킵니다. 강철의 미세 구조는 더욱 안정적이고 부서지기 쉬워집니다.

4. 속성 변경 :

* 경도 감소 : 템퍼링은 해소 상태에 비해 경도의 감소를 초래합니다.

* 강인성과 연성 증가 : 템퍼링은 강의 인성과 연성을 향상시켜 균열과 골절에 더 강하게 만듭니다.

* 가공성 향상 : 템퍼링은 또한 강철의 가공성을 향상시켜 절단 및 모양을보다 쉽게 ​​만듭니다.

요약 :

템퍼링 스틸은 냉각 속도와 열처리 온도를 제어하여 강철의 미세 구조를 변경하는 공정입니다. 이 프로세스는 강철의 특성을 변화시켜 다양한 응용 분야에 적합합니다.

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