1: 주조성(castability): 주조를 통해 적합한 주조물을 얻을 수 있는 금속 재료의 능력을 말합니다. 주조성은 주로 유동성, 수축 및 분리를 포함합니다. 유동성이란 액체 금속이 주형을 채우는 능력을 말합니다. 수축이란 주물이 응고될 때 부피가 수축되는 정도를 말합니다. 편석이란 냉각 및 응고 과정에서 결정화 순서의 차이로 인해 금속 내 화학적 조성 및 구조가 불균일해지는 현상을 말합니다.
2: 단조성(Forgeability): 금속 재료가 압력 가공 중에 균열 없이 형태를 변화시키는 능력을 말합니다. 여기에는 해머 단조, 압연, 연신, 압출 및 기타 뜨겁거나 차가운 상태의 가공이 포함됩니다. 단조성은 주로 금속 재료의 화학적 조성과 관련이 있습니다.
3: 기계 가공성(machinability, 기계 가공성): 금속 재료를 도구로 절단한 후 적합한 공작물로 바꾸는 어려움을 나타냅니다. 가공성은 일반적으로 가공 후 가공물의 표면 거칠기, 허용 절삭 속도, 공구의 마모 정도에 따라 측정됩니다. 이는 금속 재료의 화학적 조성, 기계적 특성, 열전도도 및 가공 경화 정도와 같은 많은 요소와 관련이 있습니다. 일반적으로 경도와 인성을 기준으로 가공성을 대략적으로 판단합니다. 일반적으로 금속 재료의 경도가 높을수록 절단이 더 어렵습니다. 경도는 높지 않지만 단단하고 절단하기 어렵습니다.
4: 용접성(weldability): 용접 가공에 대한 금속 재료의 적응성을 말한다. 이는 주로 특정 용접 공정 조건에서 우수한 용접 조인트를 얻는 것이 어렵다는 것을 의미합니다. 여기에는 두 가지 측면이 포함됩니다. 하나는 접합 성능입니다. 즉, 특정 용접 공정 조건에서 특정 금속은 용접 결함 형성에 민감합니다. 다른 하나는 서비스 성능입니다. 즉, 특정 용접 공정 조건에서 특정 금속 용접 조인트가 서비스 요구 사항에 적용됩니다.
5: 열처리
(1) 어닐링(Annealing) : 금속재료를 적당한 온도로 가열하여 일정시간 유지한 후 천천히 냉각시키는 열처리 공정을 말한다. 일반적인 어닐링 공정에는 재결정 어닐링, 응력 완화 어닐링, 구형화 어닐링, 완전 어닐링 등이 포함됩니다. 어닐링의 목적은 주로 금속 재료의 경도 감소, 가소성 향상, 절단 또는 압력 가공 용이성, 잔류 응력 감소, 구조 및 부품의 균질화 개선 또는 후속 열처리 준비입니다.
(2) : 노멀라이제이션(Normalization) : 철강 또는 철강 부품을 Ac3 또는 Acm(강철의 임계점 상한온도)보다 30~50도 높은 온도로 가열하고, 일정 시간 유지한 후 공기 중에서 냉각시키는 열처리 공정을 말한다. 노멀라이징의 목적은 주로 저탄소강의 기계적 성질을 향상시키고, 가공성을 향상시키며, 결정립을 미세화하고, 구조적 결함을 제거하고, 후속 열처리를 위한 구조를 준비하는 것입니다.
(3) : 담금질(Quenching) : 철강 부품을 Ac3 또는 Ac1(강의 하한 임계점 온도) 이상의 온도로 일정 시간 동안 가열한 후 적절한 냉각 속도로 마르텐사이트(또는 베이나이트) 조직을 얻는 열처리 공정을 말한다. 일반적인 담금질 공정에는 염욕 담금질, 마르텐사이트 등급 담금질, 베이나이트 등온 담금질, 표면 담금질 및 국부 담금질이 포함됩니다. 담금질의 목적: 강철 부품에 필요한 마르텐사이트 구조를 얻고, 공작물의 경도, 강도 및 내마모성을 향상시키고, 후속 열처리를 위한 구조를 준비합니다.
(4) : 템퍼링(Tempering) : 철강 부품을 담금질하여 Ac1 이하의 온도로 가열한 후 일정 시간 유지한 후 상온으로 냉각시키는 열처리 공정을 말한다. 일반적인 템퍼링 공정에는 저온 템퍼링, 중간 온도 템퍼링, 고온 템퍼링 및 다중 템퍼링이 포함됩니다. 템퍼링의 목적은 주로 강철 부품의 담금질 중에 발생하는 응력을 제거하여 강철 부품이 높은 경도와 내마모성, 필요한 소성 및 인성을 갖도록 하는 것입니다.
(5) : 담금질 및 템퍼링: 강철 또는 강철 부품을 담금질 및 템퍼링하는 복합 열처리 공정을 말합니다. 담금질 및 템퍼링에 사용되는 강을 담금질 및 템퍼링 강이라고 합니다. 일반적으로 중탄소 구조강 및 중탄소 합금 구조강을 말합니다.
(6) 화학적 열처리: 금속 또는 합금 가공물을 특정 온도의 활성 매체에 넣어 열을 보존함으로써 하나 또는 여러 원소가 표면층에 침투하여 화학적 조성, 구조 및 성능을 변화시키는 열처리 공정을 말합니다. 일반적인 화학적 열처리 공정에는 침탄, 질화, 탄질화, 알루미늄화, 붕소화 등이 포함됩니다. 화학적 열처리의 목적은 주로 강철 부품의 표면 경도, 내마모성, 내식성, 피로 강도 및 내산화성을 향상시키는 것입니다.
(7) : 용체화 처리: 합금을 고온-단상 영역까지 가열하여 일정한 온도를 유지함으로써 잉여상을 고용체에 완전히 용해시킨 후 급냉시켜 과포화 고용체를 얻는 열처리 공정을 말한다. 용체화 처리의 목적은 주로 강철 및 합금의 소성 및 인성을 향상시키고 석출 경화 처리를 준비하는 것입니다.
(8) 석출경화(석출강화) : 과포화 고용체 내의 용질 원자 및(또는) 매트릭스 내의 탈용해 입자의 분산 및 분포로 인해 금속이 경화되는 열처리 과정을 말한다. 예를 들어, 용체화 처리 또는 냉간 가공 후 오스테나이트계 석출 스테인리스강은 400~500도 또는 700~800도에서 석출 경화를 통해 고강도를 얻을 수 있습니다.
(9) 시효 처리 : 용체화 처리, 냉간 소성 변형 또는 주조, 단조, 고온 배치 또는 상온 유지 후 합금 공작물의 특성, 형상 및 크기가 시간에 따라 변화하는 열처리 공정을 말합니다. 가공물을 더 높은 온도로 가열하여 장시간 시효처리하는 시효처리 공정을 채용하는 것을 인공시효처리라 한다. 가공물을 상온 또는 자연조건에서 장기간 보관하였을 때 노화현상이 발생하는 경우를 자연시효처리라 한다. 시효처리의 목적은 가공물의 내부응력을 제거하고 구조와 크기를 안정시키며 기계적 성질을 향상시키는 것이다.
(10) 담금질성 : 특정 조건 하에서 강의 담금질 깊이와 경도 분포를 결정하는 특성을 말한다. 강의 담금질성은 좋고 나쁨을 나타내며, 이는 일반적으로 경화층의 깊이로 나타납니다. 경화층의 깊이가 클수록 강의 경화성은 좋아집니다. 강의 경화성은 주로 화학적 조성, 특히 경화성, 가열 온도 및 유지 시간을 증가시키는 합금 원소 및 입자 크기에 따라 달라집니다. 담금질성이 좋은 강은 강의 단면 전체가 균일한 기계적 성질을 얻을 수 있으며, 담금질 응력이 낮은 담금질을 선택하여 변형과 균열을 줄일 수 있습니다.
(11) : 임계 직경(임계 담금질 직경): 임계 직경은 특정 매체에서 담금질 후 중심부에 마르텐사이트 전체 또는 50% 마르텐사이트 조직이 얻어졌을 때 강의 최대 직경을 말한다. 일부 강의 임계 직경은 일반적으로 기름이나 물에서의 경화성 테스트를 통해 얻을 수 있습니다.
(12) 2차 경화: 일부 철-탄소 합금(예: 고속도강-)은 경도를 더욱 향상시키기 전에 여러 번 템퍼링해야 합니다. 2차 경화라고 불리는 이러한 경화 현상은 특수 탄화물의 석출 및/또는 오스테나이트가 마르텐사이트 또는 베이나이트로 변태함으로써 발생합니다.
(13) 템퍼링 취성: 특정 온도 범위에서 템퍼링되거나 템퍼링 온도에서 이 온도 범위까지 천천히 냉각된 담금질된 강철의 취성을 말합니다. 템퍼 취성은 첫 번째 유형과 두 번째 유형으로 나눌 수 있습니다. 비가역적 템퍼링 취성이라고도 알려진 첫 번째 유형의 템퍼링 취성은 주로 템퍼링 온도가 250~400도일 때 발생합니다. 재가열 취성이 사라진 후 취성을 피하기 위해 이 영역에서 반복적으로 단련됩니다. 가역성 템퍼링 취성이라고도 알려진 두 번째 유형의 템퍼링 취성은 400~650도에서 발생합니다. 재가열 취성이 사라지면 빨리 냉각해야 하며, 400~650도 영역에서는 장시간 머물거나 천천히 냉각될 수 없습니다. 그렇지 않으면 다시 촉매작용이 일어나게 됩니다. 템퍼 취성의 발생은 망간, 크롬, 실리콘 및 니켈과 같은 강철에 포함된 합금 원소와 관련되어 템퍼 취성 경향을 생성하는 반면 몰리브덴과 텅스텐은 템퍼 취성을 약화시키는 경향이 있습니다.
