1. 철과 탄소의 역할 :
* 스틸의 핵심 : 강철은 주로 다양한 양의 탄소 (C)를 갖는 철 (Fe)으로 구성됩니다. 탄소 함량은 Steel의 특성에 직접적인 영향을 미칩니다.
* 탄소의 영향 : 탄소 원자는 철 격자에 앉아 배열과 결합에 영향을 미칩니다. 탄소 함량이 높을수록 더 강한 결합과 강철이 강한 강철을 의미합니다.
2. 강철의 단계 :
* 페라이트 (α- 아이언) : 실온에서, 철은 페라이트라고 불리는 체중 입방 (BCC) 구조로 존재한다. 비교적 부드럽고 연성입니다.
* 오스테 나이트 (γ- 아이언) : 온도가 증가함에 따라, 철 격자는 오스테 나이트 (Austenite)라고 불리는 얼굴 중심 입방 (FCC) 구조로 변형된다. 이 단계는 더 많은 탄소를 용해시켜 경화성을 증가시킬 수 있습니다.
* 펄라이트 : 페라이트와 시멘트의 혼합물 (Fe3c). 페라이트보다 강하지 만 연성이 적습니다.
* 마르텐 사이트 : 오스테 나이트로부터의 빠른 냉각에 의해 형성된 준 안정 상. 매우 단단하고 강하지 만 부서지기 쉬운 것입니다.
3. 열 처리 과정 :
* 어닐링 : 변형 온도 (약 723 ° C) 이상의 스틸을 가열하고 천천히 냉각합니다. 그것은 강철을 부드럽게하여 더 연성적이고 가공하기 쉽게 만듭니다. 이 과정은 더 크고 더 안정적인 페라이트 곡물의 형성을 장려합니다.
* 담금질 : 오스테 나이트에서 마르텐 사이트로의 빠른 냉각으로 단단하고 강한 구조를 형성합니다. 빠른 냉각은 철 격자에 탄소를 포획하여 평형 상의 형성을 방지합니다.
* 템퍼링 : 마르텐 사이트를 낮은 온도로 가열하여 브리티 니스를 줄이고 인성을 높입니다. 이것은 작은 탄화물 입자의 형성을 허용하여 마르텐 사이트 형질 전환으로 인한 내부 응력을 감소시킵니다.
4. 분자 구조가 변하는 방법 :
* 위상 변환 : 열처리는 강철의 위상 구성을 변경하여 경도, 연성 및 강도에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 담금질은 오스테 나이트를 마르텐 사이트로 변형시켜 경도를 극적으로 증가시킵니다.
* 곡물 크기 : 가열 및 냉각주기는 강철의 곡물의 크기와 분포에 영향을 줄 수 있습니다. 작은 곡물은 일반적으로 더 높은 강도와 경도로 이어집니다.
* 탄화물 : 열처리는 또한 탄화물의 형성 및 분포에 영향을 줄 수 있으며, 이는 강철의 강도와 내마모성에 중요한 역할을합니다.
* 스트레스 해소 : 열처리는 제조 공정으로 인한 내부 응력을 줄이고 강철의 차원 안정성을 향상시키고 균열 경향을 줄일 수 있습니다.
요약 :
열처리 강철은 철 및 탄소 원자의 배열, 존재하는 상 및 곡물의 크기 및 분포를 변경하여 분자 구조를 수정합니다. 이러한 변화는 Steel의 기계적 특성에 직접적인 영향을 미쳐 특정 응용 분야에 맞는 맞춤형 특성을 허용합니다.
