철강제품의 열처리 용어

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철강제품의 열처리 용어 주요 부분 [KS D 0049]

 

용 어
가공열처리
(thermomechanical treatment)
열처리만으로는 얻을 수 없거나 재현할 수 없는 소재의 특정 성질을 얻기 위해 일정 온도 범위에서 최종 가공을 시행하는 성형 공정
가단화
(malleablizing)
백주철의 조직을 탈탄 또는 시멘타이트의 흑연화 처리로 변태시켜 인성이 큰 가단주철로 만들기 위한 열처리
가열
(heating)
철강재의 온도를 올리는 일
[비고] 온도는 하나 또는 그 이상의 단계를 거쳐 상승시킬 수 있다.
가열 곡선
(heating curve)
가열 함수를 그림으로 나타낸 것
가열 속도
(heating rate)
가열하는 동안 시간의 함수로서 온도의 변화
[비고] 특정 온도에 대응되는 순간적인 가열 속도와 한정된 온도 구간에서의 평균 가열 속도는 분명하게 구분하여야 한다.
가열 스케줄
(heating schedule)
목표로 하는 규정된 가열 함수
가열 시간
(heating time)
가열 함수에서 특정 두 온도 사이의 시간 간격
가열 함수
(heating function)
철강재를 가열하는 동안 가열의 시작부터 최고 온도가 될 때까지 강제의 한 지점의 시간에 따른 온도의 연속적인 변화
결정립 미세화
(grain refining)
철강재의 결정립을 미세하게 하고, 최종적으로는 그 크기가 균일하게 되도록 하는 열처리. 이 처리는 철강재를 온도보다 약간 높은 온도로 가열한 후(과공석강에서는 온도), 이 온도에서 오래 두지(균열화)않고 적절한 속도로 냉각시킴으로써 이루어진다.
결정립 조대화
(grain coarsening)
온도 이상에서 결정립의 성장이 일어나도록 충분한 시간 동안 균열화 처리하는 어닐링
경화 깊이
(depth of hardening)
철강재의 표면에서 퀜칭 경화가 진행된 경계까지의 거리
[비고] 이 때 겨와 경계를 조직의 상태나 경도값으로 정해진다.
경화능
(hardenability)
마르텐사이트 변태나(와) 베이나이트로 변태하는 강재의 능력
[비고] 경화능은 종종 정해진 시험 조건에서 경화된 표면에서 내부로의 거리에 따른 경도 분포 곡선[예를 들면 조미니(Jomminy)곡선]으로 평가된다.
경화 온도
(hradening temperature)
경화될 수 있는 철강재의 퀜칭 온도
공질화
(blank nitriding)
질화 매질을 사용하지 않고 질화 공정의 열 사이클을 그대로 수행하는 모사 질화 처리(simulation treatment)
[비고] 이 처리는 질화 처리 공정의 열 사이클에 의한 조직학적 변화를 평가하기 위한 예비 조작이다.
공침탄
(blank carburizing)
침탄 매질을 사용하지 않고 침탄 공정의 열 사이클을 그대로 수행하는 모사 침탄 처리(simulation treatment)
[비고] 이 처리는 침탄 처리 공정의 열 사이클에 의한 조직학적 변화를 평가하기 위한 예비 조작이다.
과열과 과균열
(overheating and oversoaking)
과도한 결정립 성장이 일어나는 온도 조건에서 가열하는 것
[비고] 온도가 주 요인이 되는 과열과 시간이 주 요인이 되는 과열은 분명하게 구별되어야 한다. 과열과 과균열된 철강재는 제품의 성질에 따라 적절한 열처리 또는 고온 가공으로 재처리될 수 있다.
과잉 침탄
(overcarburizing)
침탄 처리에서 표면 탄소 농도가 미리 정한 수준을 초과하는 침탄
[비고] 과다 표면 경화 깊이를 의미하기도 한다.
광휘 어닐링
(bright annealing)
철강재의 표면 산화를 방지하여 본래의 표면 상태가 유지될 수 있도록 특정 매질 속에서 처리하는 어닐링
구상화
(spheroidizing)
석출된 탄화물의 형태가 구상이 되도록 온도 영역에서 가능하면 그 온도 상하로 변경하면서 장시간 유지(균열화)하여 구상화 처리가 되게 하는 어닐링
구상화 처리
(spheroidization)
판상 시멘타이트와 같은 탄화물을 안정한 형태인 구상으로 만드는 과정
균열화
(soaking)
온도를 일정하게 유지하는 열 사이클 과정
[비고] 온도를 일정하게 유지하는 부분, 예를 들어 노의 온도인지 제품의 표면 온도인지 제품의 단면 온도인지 또는 제품의 특정 부분 온도인지를 규정할 필요가 있다.
균일 가열 처리
(equalization)
철강재의 가열 과정에서 표면 온도가 내부 단면 전체의 온도와 균일하게 되도록 하는 가열의 두 번째 단계
균질화
(homogenizing)
편석으로 인한 다소간의 화학 조성의 불균질을 확산으로 해소하기 위해 고온에서 장시간 실시하는 어닐링 처리
글로 방전 질화
(glow discharge nitriding)
사용 억제
깊은 경화
(through-hardening)
철강재의 표면과 중심부의 경도에 차이가 없도록 경화 깊이를 크게 하는 퀜칭 경화
내부 산화
(internal oxidation)
표면에서 확산 침투된 산소에 의해 철강재의 표면 근처 특정 두께 범위에서 산화물이 형성되어 석출하는 현상
냉각
(cooling)
철강재의 온도가 낮아지는 현상
[참조] 퀜칭
[비고] 1. 냉각은 하나 이상의 단계로 시행될 수도 있다.
2. 냉각이 일어나는 매질은 공기, 물, 기름(油), 노 등으로 표기되어야 한다.
냉각 곡선
(cooling curve)
그림으로 나타낸 냉각 함수(온도와 시간)
냉각능
(quenching capadity)
특정 냉각 스케줄이 가능한 매질의 능력
[비고] 이 냉각능은 퀜칭 심화 지수로서 특성을 표시할 수 있다. 이 용어는 아직까지 정의되지 않았다.
냉각 속도
(cooling rate)
냉가되는 동안 시간의 함수로 나타낸 온도의 변화
[비고] 특정 온도에 대응하는 순간적인 냉각 속도와 한정된 온도 구간에서의 평균 냉각 속도는 구분되어야 한다.
냉각 스케줄
(cooling schedule)
목표로 하는 특정 냉각 함수
냉각 시간
(cooling time)
냉각 함수에서 특정한 두 온도 사이의 시간 간격
[비고] 두 온도는 반드시 정확하게 표기되어야 한다.
냉각 조건
(cooling conditions)
철강재에서 냉각이 일어날 때 매질의 성질과 온도, 상대적인 유동, 교반 등과 같은 구체적인 조건
냉각 함수
(cooling fundtion)
냉각이 시작될 때부터 끝날 때까지 철강재의 특정 부분이 일어나는 시간에 따른 연속적인 온도 변화
노멀라이징
(normalizing)
오스테나이트화 후 공기 중에서 냉각하는 열처리
노멀라이징 성형
(normalizing forming)
노멀라이징 처리한 것과 같은 역학적 성질을 갖도록 특정 온도 범위 안에서 소재의 최종 성형을 시행하는 성형 공정
단계 퀜칭
(step quenching)
적당한 온도의 매질 속에서 균열화하는 작업을 통하여 연속적인 냉각을 잠시 멈추게 하는 퀜칭
[비고] 이 용어는 중단 퀜칭으로 표기하여서는 안된다.
담금질
(quenching)
철강재를 공기 중에 두는 것보다 더 빠르게 냉각하는 작업으로 퀜칭이란 용어로 사용한다.
[비고] 이 용어는 공냉(송풍 퀜칭), 수냉, 단계 퀜칭처럼 냉각 조건을 붙여 사용하는 것이 바람직하다.
뒤틀림
(distortion)
열처리 과정에서 일어나는 철강재의 치수와 모양의 변화
등가 지름
(equivalent diameter)
동일한 냉각 조건에서 중심부의 냉각 속도가 그 철강재의 최저 냉각 속도와 같은 동일 소재의 철강재(길이□3d)의 지름(d)
[비고]
여기서 등가 지름은 ISO 683-1의 열처리에서 규정된 것과 다르다.
등온 성형
(isoforming)
철강재를 오스테나이트에서 펄라이트로 변태하는 온도 구간에서 소성 가공하는 등온 가공 열처리
등온 어닐링
(isothermal annealing)
철강재를 오스테나이트화한 후 펄라이트 변태 온도 부근까지 냉각하고 그 온도에서 오스테나이트가 페라이트와 펄라이트, 또는 시멘타이트와 펄라이트로 완전하게 변태가 일어나도록 균열화 처리하는 어닐링
뜨임
(tempering)
철강재를 퀜칭 경화 후 또는 특정 수준의 성질을 얻기 위하여 온도 이하의 특정 온도로 가열한 후 한두 번 균열화한 다음 적당한 속도로 냉각하는 별도이 열처리로 템퍼링이라는 용어로 사용한다.
[비고] 보통 템퍼링은 경도를 감소시키지만 어떤 경우에는 도리어 경도가 증가할 수도 있다.(이차 경화 참조)
마르에이징
(maraging)
철강재에서 극저탄소 농도의 마르텐사이트로 용체화 처리 후 소정의 역학적 성질을 얻을 수 있도록 시효처리를 실시하는 석출 경화 처리
마르템퍼링
(martempering)
오스테나이트화 후 페라이트, 펄라이트 또는 베이나이트가 생성되지 않을 정도로 빠르게 온도보다 약간 높은 온도로 퀜칭하고, 이 온도에서 충분한 시간 동안 그러나 베이나이트가 생성되지 않을 정도의 시간 동안 균열화 처리하는 단계 퀜칭하는 열처리
[비고] 마르텐사이트가 실제로 전단면에 걸쳐 동시에 생성되는 최종 냉각은 통상 공기 중에서 수행된다.
매질
(medium)
열처리 공정에서 철강재 주위의 외부 환경
[비고] 매질은 고체, 액체 또는 기체가 될 수 있다. 매질은 열량적 성질(가열 매질, 냉각 매질 등)과 화학적 성질(산화 매질, 탈탄 매질 등)을 바탕으로 중요한 역할을 한다. 기체 상태의 매질은 보통 ‘분위기’라는 용어로 표현된다.
말폐(상자) 어닐링
(box annealing)
철강재 표면의 산화를 최소화하기 위해 밀폐된 상자 안에서 처리하는 어닐링
바나듐화
(vanadizing)
철강재 표면의 바나듐 농도를 높이기 위해 적용하는 열화학적 처리
발열성 분위기
(exothermic atmosphere)
철강재의 표면이 산화되지 않도록 발열 반응에 의해 생성된 노 내의 분위기
백층
(white layer)
사용 억제
버닝
(burning)
과열로 인해 결정립계에서 용융이 일어나면서 그로 인해 조직과 성질이 영구적으로 변하는 현상
베이킹
(baking)
철강재에서 조직의 변화가 일어나지 않도록 하면서 흡수된 수소를 제거하는 열처리
[비고] 이 처리는 주로 전기 도금이나 산세척 또는 용접 공정 후 수행된다.
변태 깊이
(depth of transformation)
철강재의 표면에서 일어난 퀜칭 경화가 일어난 경계까지의 거리
[비고] 변태 깊이는 일반적으로 경화 깊이로 측정된다.
변태 온도
(transformation temperature)
상의 변화가 일어나는 온도로 확장적인 의미로서 변태가 시작되고 끝나는 온도의 범위
[비고] 철강에서 나타나는 주요 변태 온도
Ae₁: 평형 상태에서 오스테나이트가 존재하는 최저 온도
Ae₃: 평형 상태에서 페라이트가 존재하는 최고 온도
Aem : 평형 상태에서 과공석강의 시멘타이트가 존재하는 최고 온도
Ac₁: 가열하는 동안 오스테나이트가 생성되기 시작하는 온도
Ac₃: 가열하는 동안 페라이트가 생성되기 시작하는 온도
Acm : 가열하는 동안 과공석강의 시멘타이트가 완전하게 고용 완료되는 온도
Ar₁: 냉각하는 동안 오스테나이트가 페라이트, 또는 페라이트와 시멘타이트로 변태 완료되는 온도
Ar₃ : 냉각하는 동안 페라이트의 생성이 시작되는 온도
Arm : 과공석강을 냉각하는 동안 오스테나이트에서 시멘타이트가 생성되기 시작하는 온도
Ms : 냉각하는 동안 오스테나이트가 마르텐사이트로 변태하기 시작하는 온도
Mf : 냉각하는 동안 오스테나이트가 거의 대부분 마르텐사이트로 변태되는 온도
Mx : 냉각하는 동안 오스테나이트가 x%가 마르텐사이트로 변태되는 온도
복탄
(carbon restoration)
이전의 처리에서 탈탄된 표면층의 탄소 농도를 회복시키고자 시행하는 열화학적 처리
부분 경화
(local hardening)
철강재의 일부분에만 실시하는 퀜칭 경화
불꽃 경화
(flame hardening))
열원으로서 불꽃(화염)이 사용되는 표면 경화 처리
불림
(normalizing)
노멀라이징이라는 용어로 사용한다.
붕화
(boriding)
철강재의 표면에 붕화물을 생성시키기 위한 열화학적 처리 공정
[비고] 붕화물을 생성시키는 매질에 따라 고체 붕화, 페이스트 붕화 등으로 구분한다.
산질화
(oxynitriding)
산소가 어느 정도 추가된 매질에서 처리하는 질화
석출 경화
(precipitation hardening)
과포화된 고용체에서 하나 이상의 화합물이 석출되어 일어나는 철강재의 경화
석출 경화 처리
(precipitation hardening treatment)
용체화 처리 후 시효 처리를 수반하는 열처리
소 둔
(annealing)
사용 억제, 어닐링의 일본식 한자어
소 려
(tempering)
사용 억제, 템퍼링의 일본식 한자어
소 입
(quenching)
사용 억제, 퀜칭의 일본식 한자어
소 준
(normalizing)
사용 억제, 노멀라이징의 일본식 한자어
순간 가열
(impulse heating)
순간적인 열 에너지를 짧게 반복적으로 공급함으로써 철강재 일부분의 온도를 올리는 가열 방법
[비고] 열 에너지로는 콘덴서의 방전이나 레이저 또는 전자 빔 등, 다양한 것이 사용될 수 있다.
순간 경화
(impulse hradening)
순간적인 가열법을 이용하는 경화 처리
[비고] 이 경화는 통상 자기 퀜칭으로 이루어진다.
승온 시간
(heating-up time)
철강재의 특정 부분이 한 온도에서 다른 온도까지 올라가는 데 걸리는 시간
시간 온도 변태 곡선
(time-temperature-transformation diagram, TTT diagram)
대수로 표시된 시간과 온도를 축으로 하는 반-로그 좌표계에서 등온 조건에서 각 온도별로 오스테나이트 변태가 시작되고 끝나는 시간을 기록한 곡선
[비고]
1. 변태된 오스테나이트의 비율이 50%가 되는 시간도 보조 곡선으로 기록되어 있다.
2. 변태 생성물의 종류와 경도도 포함되어 있는 경우가 보통이다.
시멘테이션
(cementation)
철강재에 금속이나 준금속 원소를 침투시키고자 시행하는 열화학적 처리
시효 처리
(ageing treatment)
철강재가 필요한 성질을 가지도록 용체화 처리한 뒤에 적용하는 열처리
[참조] 오스테나이트 조질화
[비고] 이 처리는 가열한 뒤 정해진 하나 또는 두 온도에서 일정 시간 유지하는 균열화 처리 후 적절하게 냉각하는 공정으로 이루어진다.
실리코나이징
(siliconizing)
철강재 표면의 실리콘 농도를 높이는 열화학적 처리
심랭 처리
(sub-zero treating, deep freezing)
퀜칭 후 상온 이하의 온도로 냉각하여 균열화함으로써 잔류 오스테나이트를 마르텐사이트로 변태시키기 위해 시행하는 처리
아연화
(sheradizing)
철강재 표면의 아연 농도를 높이는 열화학적 처리
안정화
(stabilizing)
시간의 경과에도 철강재의 치수나 조직에 변화가 생기지 않도록 하기 위한 열처리
[비고] 일반적으로 이 처리는 나중에 일어날 바람직하지 않은 변화를 미리 일어나게 한다.
안정화 어닐링
( stabilizing annealing)
안정화시킨 오스테나이트 스테인레스 강에서 탄화물과 같은 화합물의 석출이나 구상화 처리를 목적으로 850°C 부근에서 시행하는 어닐링
알루미나이징
(aluminizing)
철강 제품 표면의 알루미늄 농도를 증대시키는 열화학적 처리
어닐링
(annealing)
금속 재료를 적당한 온도로 가열하고, 그 온도에서 유지하는 균열화 처리를 한 뒤 천천히 냉각함으로써 냉각 후 상온에서의 조직이 평형 상태에 가깝도록 하는 열처리
[비고] 이 용어는 아주 광범위하게 사용되므로 처리하는 목적을 덧붙여 사용하는 것이 바람직하다(예를 들어 광휘 어닐링, 완전 어닐링, 연화 어닐링, 중간 어닐링, 등온 어닐링, 변태점 이하 어닐링).
연속 냉각 변태 곡선
(continuous-cooling-transformation, CCT diagram)
대수로 표시된 시간과 온도를 축으로 하는 반-로그 좌표계에서 여러 냉각 속도로 냉각할 때 냉각 함수 즉 오스테나이트가 변태를 시작하여 끝나는 온도를 기록한 곡선
[비고]
1. 보통 변태된 조직의 비율이 50%가 되는 온도에 해당되는 점들을 연결하는 보조 곡선도 기록되어 있으며, 변태상의 종류와 그 비율도 기록된다.
2. 각 냉각 곡선에 대해 상온까지 냉각된 후에 측정된 경도도 기록되어 있다.
3. 연속 냉각 변태 곡선은 주어진 냉각 시간을 변수로 하여 작성될 수 있다.
연질화
(nitrocaburizing)
질소의 농도를 제한하기 위해 비교적 저온에서 처리하는 염욕 또는 플라즈마 질화
연화
(softening, soft annealing)
철강재의 경도를 원하는 수준까지 낮추기 위해 시행하는 열처리
열균열
(thermal crack)
철강재에서 가열 또는 냉각으로 인해 즉각 또는 그 이후에 나타나는 파괴 현상
[비고] 보통 균열이란 용어는 가열 균열, 퀜칭 균열 등과 같이 균열이 나타난 조건을 붙여서 그 의미를 명확하게 하여야 한다.
열 사이클
(thermal cycle)
특정 열처리 과정에서 시간에 따른 온도의 변화
열처리
(heat treatment)
철강재의 전체 또는 일부에 열 사이클을 적용하여 그 성질과(또는) 조직을 변화시키는 일련의 작업
[비고] 철강재의 화학 조성은 이러한 작업 과정에서 변할 수도 있다.
[참조] 열화학적 처리
열화학적 처리
(thermochemical treatment)
매질과의 반응에 의해 모재의 조성에 변화가 일어날 수 있도록 적절한 온도에서 매질을 선택하여 시행하는 열처리
예열
(preheating)
철강재의 온도를 목표로 하는 최고 온도 이하의 특정 중간 온도로 올려 그 온도에서 얼마 동안 유지하는 작업
오스테나이트 조질화
(austenite conditioning)
철강재를 용체화처리 후 최종 시효 처리하기 전에 중간 온도에서 수행하는 열처리
[참조] 일차 경화
오스테나이트화
(austenitizing)
철강재의 조직이 오스테나이트가 되도록 가열, 유지하는 열처리 공정
[비고] 이 때 변태가 완전히 이루어지지 않았다면 부분(반) 오스테나이트화라고 한다.
오스테나이트화 온도
(austenitizing temperature)
철강재를 오스테나이트 조직으로 만들 때 가열하여 유지하는 최고 온도
오스템퍼링
(austempering)
철강재를 가열하여 오스테나이트화하여 오스테나이트 조직으로 만든 후, 페라이트나 펄라이트 조직이 생성되지 않도록 빠르게 Ms 온도 이상의 특정 온도로 급랭시킨 뒤, 그 온도에서 오스테나이트의 일부 또는 전부가 베이나이트로 변태되도록 균열화 처리하는 단계 퀜칭하는 열처리
[비고] 상온으로 냉각하는 최종 냉각 속도에는 아무런 제한이 없다.
오스포밍
(ausforming)
철강재가 마르텐사이트나 베이나이트로 변태하기 직전인 준안정 오스테나이트 상태에서 소성 가공하는 가공 열처리
완전 어닐링
(full annealing)
Ac₃온도 이상에서 처리하는 어닐링
용체화 어닐링
(solution annealing)
오스테나이트 강을 고온으로 가열한 후 빠르게 냉각함으로써 상온에서도 오스테나이트 조직이 되도록 시행하는 열처리
용체화 처리
(solution treatment)
이전에 이미 석출된 성분들을 재용해하여 고용되도록 시행하는 열처리
유도 경화
(induction hardening)
유도 가열로서 이루어지는 표면 경화 처리
유효 경화 깊이
(effective case depth)
경도가 특정 임계값이 되는 곳까지 표면에서의 거리
유효 침탄 깊이
(effective case depth after carburizing)
철강재에서 침탄 후 표면에서 비커스 경도가 550HV 되는 곳까지의 거리(ISO 2639 참조)
[비고] ISO 2639에 일반적인 시험 하중 외에 다른 하중이 규정되어 있다. 대개 4.9~49N의 하중을 사용하며 사전에 합의가 되면 경도의 한계값을 규정하기 위해서 로크웰 표층 경도 시험도 이용될 수 있다.
응력 제거 어닐링
(stress relieving)
적당한 온도로 가열하고 균열화한 후, 적절한 속도로 냉각함으로써 실질적인 조직의 변화없이 내부 응력을 줄이고자 시행하는 열처리
응력 제거 템퍼링
(stress relief tempering)
경도가 너무 낮아지지 않도록 하면서 탄화물이 석출하여 내부 응력이 감소되도록 하는 마르텐사이트 조직의 철강재를 보통 200°C 이하의 온도에서 시행하는 템퍼링
이단 질화
(two-stage nitriding)
화합물 층의 두께를 줄이기 위해 공정 가운데 질화 조건[온도와(또는) 가스 조성]을 한 번 이상 바꾸는 질화
이온 질화
(ion nitriding)
사용 억제
[참조] 플라즈마 질화
이단 퀜칭 경화 처리
(double quench-hardening treatment)
일반적으로 서러 다른 두 온도에서 연속적으로 퀜칭 경화하는 열처리
[비고] 침탄재의 경우에는 1차는 즉각 퀜칭하고, 2차는 이보다 더 낮은 온도에서 퀜칭한다.
이차 경화
(secondary hardening)
퀜칭 경화 후 시행되는 템퍼링 처리에서 일어나는 철강재의 경화
[비고] 이 경화는 템퍼링 처리 중이나 그 후의 냉각 과정에서 화합물이 석출되거나 잔류 오스테나이트가 마르텐사이트나 베이나이트로 변태되기 때문에 일어난다.
일단 퀜칭 경화 처리
(single quench-hardening treatment)
침탄 처리 후 상온으로 천천히 냉각하는 한 단계만으로 이루어지는 경화 처리
[비고] 이 처리 후에 등온 어닐링이 시행되면, 이 때는 등온 처리 후 최종 시효 처리하기 전에 중간 온도에서 수행하는 열처리
열차 경화
(primary hardening)
철강재를 용체화 처리 후 최종 시효 처리하기 전에 중간 온도에서 수행하는 열처리
임계 냉각 속도
(critical cooling rate)
냉각 함수 가운데 임계값에 해당되는 냉각 속도
임계 냉각 함수
(critical cooling function)
완벽한 변태를 통해 바람직한 조직만을 얻을 수 있는 최소의 냉각 조건들에 해당하는 냉각 함수
[비고] 이 용어는 마르텐사이트 변태나 베이나이트 변태 등과 같이 어떤 변태인지를 밝혀야 그 의미가 명확하게 된다.
임계 온도 이하 어닐링
(sub-critical annealing)
Ac₁보다 약간 낮은 온도에서 시행하는 어닐링
임계점
(critical points)
특정한 합금의 변태 온도
자기 퀜칭
(self-quenching)
가열된 철강재의 일부분에서 가열되지 않은 부분으로 열의 전달이 일어나 저절로 일어나는 퀜칭
자기 템퍼링
(auto tempering 또는 self-tempering)
퀜칭하는 동안 마르텐사이트 상태에서 강재가 가진 열에 의해 저절로 진행되는 템퍼링
작업
(operation)
열처리 사이클 중에서 구체적으로 시행하는 각각의 행위
잔류 오스테나이트의 불안정화
(destrabilization of retained austenite)
급랭되는 과정에서 변태되지 않았던 잔류 오스테나이트가 템퍼링 과정에서 마르텐사이트로의 변태가 일어나는 현상
잔류 오스테나이트의 안정화
(strabilization of retained austenite)
상온 이하의 온도로 냉각되는 동안 잔류 오스테나이트가 마르텐사이트로 변태될 가능성을 줄이거나 억제하는 현상
[비고] 이 현상은 저온 템퍼링이나 퀜칭 후 상온에서 방치하면 일어난다.
장입 시간
(floor-to-floor time)
철강재가 노에 장입된 후 반출될 때까지의 시간 간격
재결정화
(recrystallizing)
냉간 가공된 금속 재료에서 상에서의 변태 없이 핵의 생성과 성장을 통해 새로운 결정립이 생성되도록 시행하는 열처리
조미니 시험
(Jominy test)
철강 시험편을 오스테나이트화한 후 시험편의 한 쪽 끝에 물을 분사하여 퀜칭하는 표준 시험법
[비고] 급랭된 시험편의 끝에서부터 거리에 따른 경도 변화(조미니 고선)는 그 철강재의 경화능을 나타낸다(ISO 642).
중간 어닐링
(inter-critical annealing)
철강재의 Ac₁과 Ac₃온도 사이에서 처리하는 어닐링
중간 처리
(inter-critical treatment)
아공석강에서 Ac₁과 Ac₃구간 온도로 가열한 다음 균열화 처리 후 필요한 속도로 냉각하는 열처리
중단 퀜칭
(interrupted quenching)
퀜칭 매질 속에서 빠른 속도로 냉각하여 퀜칭하면서 철강재의 온도가 매질과 열평형 온도에 도달하기 전에 철강재를 끄집어내어 퀜칭을 중단하는 퀜칭 방법
[비고] 이 용어는 단계 퀜칭(step quenching)의 뜻으로 사용해서는 안된다.
중심부 조질
(core refining)
이차 퀜칭 경화 처리를 모재의 임계 온도 이상에서 시행하는 이단 퀜칭 경화 처리(침탄 제품)
증기 처리
(steam treatment)
과열된 수증기 중에서 시행하는 청염화
[참조] 청염화
직접 경화 처리
(direct-hardening treatment)
표면 경화 처리 후 직접 퀜칭에 의한 철강재의 경화 처리
[비고] 이 처리는 일반적으로 침탄 처리 후 수행되며, 필요하면 철강재의 경화에 가장 적당한 온도까지 냉각 후 실시하기로 한다. 치 처리에는 다음 두 종류가 있다.
1. 마르텐사이트 조직이 형성되는 직접 경화 처리
2. 베아나이트 조직이 형성되는 직접 경화 처리
직접 퀜칭
(direct quenching)
열간 압연이나 성형 후 또는 열화학적 처리 후 곧바로 시행하는 퀜칭
질화
(nitriding)
철강재 표면의 질소 농도를 높이는 열화학적 처리
[참조] 산질화
[비고] 질화에 사용되는 매질은 가스, 플라즈마 등으로 표시하여야 한다.
질화 깊이
(depth of nitriding)
철강재의 표면에서 질소 농도가 높아진 유효 질화층 경계까지의 거리
[참조] 유효 경화 깊이
질화 침탄
(nitrocarburizing)
철강재 표면의 질소와 탄소의 농도를 높여 결과적으로 화합물층이 형성 되도록 하는 열화학적 처리
[참조] 연질화
[비고]
1. 이 화합물층 안쪽에는 질소 농도가 높은 확산층이 있다.
2. 침탄 질화에 사용되는 매질은 염욕, 가스, 플라즈마 등으로 표시하여야 한다.
청염화
(blueing)
잘 연마된 철강재의 표면에 치밀하고 얇으며, 부착성이 강한 청색 산화물 피막이 형성되도록 산화성 매질 중의 특정 온도에서 수행하는 열처리 작업
[참조] 증기 처리
청화법
(cyaniding)
시안 화합물이 포함된 염욕에서 시행하는 침탄 질화
최대 달성 경도
(maximum achievable hardness)
이상적인 조건에서 철강재를 퀜칭 경화시켜 얻을 수 있는 경도의 최대값
침탄
(carburizing)
오스테나이트 상태의 철강재에서 표면에만 오스테나이트 중의 고용 탄소의 농도를 높이고자 시행하는 열화학적 처리
[비고]
1. 침탄된 철강재는 그 즉시 또는 이후에 급랭 퀜칭 처리가 뒤따른다.
2. 침탄에 이용된 가스나 고체 등의 매질은 반드시 표기되어야 한다.
침탄 경화 깊이
(cases depth)
침탄된 철강재의 표면에서 침탄 경계 지점까지의 거리, 즉 침탄층의 두께
[비고]
1. 여기서 침탄 경계는 규정되어야 한다. 예를 들면, 전 경화층 깊이에서 침탄 경계는 침탄되지 않은 모재의 탄소 농도와 일치하는 지점이다.
2. 경화층 깊이는 침탄 및 모든 표면 경화 공정에 사용된다.
침탄 질화
(carbonitriding)
철강재를 Ac₁온도 이상으로 가열하여 표면에만 오스테나이트 중의 고용 탄소와 질소의 농도를 높이는 열화학적 처리
[참조] 청화법 (cyaniding)
[비고]
1. 일반적으로 이 작업에서는 처리 후 즉시 급랭 퀜칭 처리가 뒤따른다.
2. 침탄 질화에 이용된 가스나 염욕 등의 매질은 반드시 표기되어야 한다.
퀜칭
(quenching)
철강재를 공기 중에 두는 것보다 더 빠르게 냉각하는 작업
[비고] 이 용어는 공랭(송풍 퀜칭), 수랭, 단계 퀜칭처럼 냉각 조건을 붙여 사용하는 것이 바람직하다.
퀜칭 경화
(quenching hardening)
철강재를 오스테나이트화한 후 오스테나이트가 거의 전부 마르텐사이트 또는 그 일부가 베이나이트로 변태되도록 하는 조건에서 냉각하여 얻어지는 경화
퀜칭 경화 처리
(quench-hardening treatment)
철강재를 오스테나이트화한 후 오스테나이트가 거의 전부 마르텐사이트 또는 그 일부가 베이나이트로 변태되도록 냉각하여 퀜칭 경화가 일어나도록 하는 열처리
퀜칭 경화층
(quench-hardened layer)
두께가 보통 퀜칭 경화 깊이로 정의되는 퀜칭에 의해 경화된 철강재의 표면층
퀜칭 온도
(quenching temperature)
퀜칭이 시닥되는 온도
[참조] 경화 온도
크로마이징
(chromizing)
철강재 표면의 크롬 농도를 높이기 위해 적용하는 열화학적 처리
[비고] 크롬화된 철강재의 표면층에는 저탄소강에서는 순크롬이, 고탄소강에서는 크롬 탄화물이 존재한다.
탄소 농도 분포
(carbon profile)
표면에서의 거리에 따른 탄소 농도의 분포
탄소 질량 이동 계수
(carbon mass transfer coeffcient)
탄소 포텐셜과 철강재 표면의 탄소 농도 사이에 한 단위의 차이가 있을 때, 단위 시간, 단위 면적 당 침탄 매질에서 철강재로 이동하는 탄소의 질량
탄소 포텐셜
(carbon potential)
특정 조건 하에서 사용되는 침탄 매질(침탄제)과 평형 상태에 있는 순철 시료 표면의 탄소 농도
탄소 활동도
(carbon activity)
같은 온도에서 순탄소(흑연)의 증기압(참조 상태)과 주어진 상태(예를 들면 오스테나이트 중의 탄소 농도)의 탄소 증기압의 비
[비고] 이 처리는 침탄 처리 공정의 열 사이클을 확인하기 위한 예비 조작이다.
탈탄
(decarburization)
철강재의 표면층에서 일어나는 탄소 농도의 감소
[비고] 이 탈탄은 부분 탈탄과 완전 탈탄으로 구분될 수 있다. 이 두 형태의 탈탄을 합친 것은 전탈탄이라고 한다(ISO 3887 참조).
탈탄 깊이
(depth of decarburization)
철강재의 표면에서 탈탄 경계까지의 거리
[비고] 이 때 탈탄 경계는 탈탄의 형태에 따라 달라지며, 조직 상태나 경도 또는 농도가 변하지 않은 모재의 탄소 농도(ISO 3887 참조), 아니면 특정 탄소 농도로 규정될 수 있다.
탈탄화
(decarburizing)
철강재에서 탈탄이 일어나도록 시행하는 열화학적 처리
템퍼링
(tempering)
철강재를 퀜칭 경화 후 또는 특정 수준의 성질을 얻기 위하여 Ac₁온도 이하의 특정 온도로 가열한 후 한두 번 균열화한 다음, 적당한 속도로 냉각하는 별도의 열처리
[비고] 보통 템퍼링은 경도를 감소시키지만, 어떤 경우에는 도리어 경도가 증가할 수도 있다(이차 경화 참조).
탬퍼링 곡선
(tempering curve, tempering diagram)
정해진 템퍼링 시간에 대한 역학적 성질과 템퍼링 온도와의 관계를 나타낸 그림
탬퍼 취성
(temper embrittlement)
특정 온도에서 균열화하거나 이 온도 부근에서 서서히 냉각하면 퀜칭 후 템퍼링된 강에서 취성이 나타나는 현상
[비고] 이 취성은 모재의 충격 강도 천이 곡선이(연성-취성 천이 온도가) 고온 쪽으로 이동됨으로써 드러난다. 이 취성은 550°C 이상으로 재가열 후 빠르게 냉각하면 없어진다.
청열 취성(영구 텀퍼 취성)
(blue brittleness, irreversible temper embrittlement)
300°C 온도 부근에서 일어나는 템퍼 취성
제거할 수 있는 템퍼 취성
(reversible temper embrittlement)
대략 450~550°C에서 일어나는 템퍼 취성
파텐팅
(patenting)
신선 또는 압연 작업에 적당한 조직이 되도록 오스테나이트화 후 적절하게 냉각 조건하는 열처리
[비고] 파텐팅에 사용하는 매질은 공기, 연욕 등으로 표시하여야 한다.
연속 파텐팅
(continuous patenting)
코일로 감지 않는 제품을 연속적으로 가열 및 냉각하여 처리하는 파텐팅
배치 파텐팅
(batch patenting)
열처리 과정에서 제품이 코일이나 다발 상태 그대로 취급하는 파텐팅
표면 경화
(case hardening)
침탄 또는 침탄 질화 후 퀜칭 경화시키는 처리
[비고] 질화나 질화 침탄 등도 표면 경화 공정으로 분류된다.
표면 경화 처리
(surface-hardening treatment)
표면을 가열한 후 퀜칭 경화하는 처리
[비고] 이 용어는 불꽃(화염), 유도, 전자빔, 레이저 등과 같은 가열 방법을 명시하여 사용한다.
표면 경화 후 유효 침탄 경화 깊이
(effective case depth after surface hardening)
표면에서부터 비커스 경도(HV)가, 철강재가 요구되는 표면 경도의 80%에 해당하는 곳까지의 거리(ISO 3754 참조)
[비고] ISO 3754에 일반적인 시험 하중 외에 다른 하중이 규정되어 있다. 대개 4.9~49N의 하중을 사용하며, 사전에 합의가 되면 경도의 한계값을 규정하기 위해서 로크웰 표층 경도 시험도 이용될 수 있다.
풀림
(annealing)
[참조] 어닐링
플라스마 질화
(plasma nitriding)
플라스마 매질을 이용한 질화
글로 방전 질화(glow discharge nitriding) 사용 억제
이온 질화(ion nitriding) 사용 억제
한계 경화 단면
(limiting ruling section)
특정 열처리 방법을 이용하여 규정된 특성을 얻을 수 있는 봉상 재료의 최대 지름 또는 두께
화합물층
(compound layer)
열화합적 처리 과정에서 생성된 모재에 있는 특정 원소와 처리 과정에서 표면으로 침투된 원소로 구성된 화합물이 형성되어 있는 표면층
[예] 질화에서 형성된 화합물층은 질화물, 보론화에서는 보론 화합물, 고탄소강의 크롬화에서는 크롬 탄화물층이 형성된다.
백층(white layer)사용 억제
[비고] 백층이란 용어는 질화나 침탄 질화 처리된 철강재의 형성된 화합물층을 나타내는 데 사용되었다.
확산 촉진 침탄
(boost-diffuse carburizing)
카본 포텐셜이 서로 다른 두 단계 또는 그 이상의 연속적인 단계로 처리하는 침탄 방법
확산 처리
(diffusion treatment)
이전의 처리 과정(예를 들면 침탄, 보론화나 질화)에서 철강재 표면에 침투시킨 원소를 내부로 확산시키는 열처리 또는 그 작업
확산층
(diffusion zone)
열화학적 처리 과정에서 침투시킨 원소가 고용체나 일부는 석출물 형태로 존재하는 표면층
[비고]
1. 침투 원소의 농도는 내부로 갈수록 연속적으로 낮아진다.
2. 확산층에 존재하는 석출물은 질화물이나 탄화물 등이다.
황화
(sulfidizing)
화합물층에 임의로 유황 성분이 추가되도록 시행하는 질화 침탄 처리
회복
(recovery)
냉간 가공된 철강재의 물리적 성질 또는 역학적 성질을 별다른 조직의 변화없어도 어느 정도 원래대로 회복되도록 시행하는 열처리
[비고] 이 처리는 재결정 온도보다 낮은 온도에서 시행된다.
흑연화
(graphitizing)
탄소가 흑연 상태로 석출되도록(흑연화 처리) 주철이나 과공석강에 적용하는 열처리
흑연화 처리
(graphitization)
흑연 상태의 탄소 석출
흑염화
(blacking)
잘 연마된 철강재의 표면에 치밀하고 얇으며, 부착성이 강한 흑색 산화물 피막이 형성되도록 산화성 매질 중의 특정 온도에서 수행하는 작업
흡열성 분위기
(endothermic atmosphere)
철강재의 표면 탄소 농도를 낮추거나, 높이거나 또는 유지하기 위해서, 열처리 과정 중 탄소 포텐셜이 철강재의 탄소 농도에 적절하도록 흡열 반응에 의해 생성된 노 내의 분위기
CCT 곡선
(continuous-cooling-transformation diagram)
[참조] 연속 냉각 변태 곡선
TTT 곡선
(time-temperature-transformation diagram)
[참조] 시간 온도 변태 곡선

 

철강제품의 열처리 용어 보충 부분 [KS D 0049]

가단 주철
(malleable cast iron)
가단화로 백주철을 변태시켜 만들어진 조직
백심(탈탄)가단주철
탈탄에 의해 제조된 가단 주철
흑심가단주철
흑연화 처리에 의해 제조된 가단 주철
감마철
(gamma iron)
911~1392°C에서 안정한 상태인 순철
[비고]
1. 감마 철의 결정 구조는 면심 입방체이다.
2. 감마 철은 자성체이다.

(steel)
주요 원소가 철로서 2% 이내의 탄소를 포함한 소재
[비고]
1. 탄화물 형성 원소가 많이 포함된 경우에는 탄소 농도의 최대 한도가 수정될 수 있다.
2. 열처리에 적합한 비합금강과 합금강의 명칭은 ISO 4948-1 과 ISO 4948-2에 규정되어 있다.
결정립
(grain)
다결정체를 구성하는 기본 결정
결정립계
(grain boundary)
서로 다른 방위를 가진 두 결정 사이의 계면
결정립 성장
(grain growth)
철강재를 Ac₃온도 이상으로 가열함으로써 결정립의 크기가 커지는 현상
결정립 크기
(grain size)
단면 조직에 나타난 결정립의 크기
ISO 643 참조
[비고] 오스테나이트, 페라이트 등과 같이 결정립의 성질을 밝혀야 한다.
결정성 파면
(crystallinity)
소성 변형이나 전단의 흔적이 보이지 않을 조건에서 파괴된 시험편의 파면에 나타나는 결정립
고용체
(solid solution)
두 종류 이상의 원소에 의해 생성되는 균질이며 고체이고, 결정질인 상
[비고]
용질 원자가 용매 원자 자리에 치환되는 치환형 고용체와 용매 원자 사이에 침투하는 칩입형 고용체로 구분된다.
공기 경화강
(air-hardening steel)
크기가 상당함에도 불구하고 공기 중에서 냉각하여도 마르텐사이트 조직이 얻어지는 경화능을 가진 철강재
자기 경화강(self-hardening steel) 사용 억제
공석 변태
(eutectoid transformation)
일정한 온도에서 오스테나이트가 펄라이트(페라이트+시멘타이트)로 바뀌는 가역 변태
과공석 강
(hypereutectoid steel)
탄소 성분이 공석 조성보다 많이 포함된 강
구성체
(constituent)
어떤 조직을 관찰할 때, 외관상 하나의 물체로 보여지는 단일 상 또는 상의 혼합물
금속간 화합물
(intermetallic compound)
화합물을 구성하는 순 금속 및 그들의 고용체와는 물리적 성질과 결정 구조가 다른 두 종류 이상의 금속으로 생성된 화합물
델타 철
(delta iron)
1392°C와 용융 온도 사이에서 안정한 상태인 순철
[비고]
1. 델타 철의 결정 구조는 알파 철과 마찬가지로 체심 입방체이다.
2. 델타철은 상자성체이다.
띠모양(밴드) 조직
(banded structure)
단면 조직에서 고온 가공 방향과 나란하게 형성된 고온 가공 과정 중 편석된 영역에서 변태가 진행되었음을 나타내는 띠가 나타나는 조직
레데뷰라이트
(ledeburite)
오스테나이트와 시멘타이트로 된 공정 변태로 인해 생성된 철/탄소 합금의 조직
레데뷰라이트 강
(ledeburite steel)
레데뷰라이트 조직을 가지는 강
마르에이징 강
(maraging steel)
마르에이징 처리로서 얻을 수 있는 특성을 가지는 강
마르텐사이트
(martensite)
체심 정방체 구조를 가지는 준안정 고용체
[비고] 이것은 오스테나이트가 확산 기구가 아닌 방법으로 변태되어 형성된 것이다.
맥궤이드 엔 결정립 크기
(McQuaid-Ehn grain size)
침탄 처리에서 생성된 오스테나이트 결정립의 크기로서 표준 시험 조건에서 측정된 값
[비고] 이 지수는 침탄된 철강재에서만 유효하다.
ISO 643 참조
모상
(parent phase)
하나 이상의 새로운 상이 형성되기 이전의 상
미소 경도
(microhardness)
1.96N 이하의 하중으로 측정된 경도
베이나이트
(bainite)
펄라이트가 생성되는 온도와 마르텐사이트가 생성되기 시작하는 온도 사이에서 오스테나이트의 분해에 의해 생성된 준안정 구성체로서 페라이트 중에 탄화물이 미세하게 석출되어 있는 혼합체
[비고] 일반적으로 베이나이트는 상기 온도 범위에서 고온 쪽에서 생성되는 상부 베이나이트(upper bainite)와 저온 쪽에서 생성되는 하부 베이나이트(lower bainite)로 구분하는 것이 보통이다.
변태 범위
(transformation range, inter-critical range)
상의 변화가 진행되는 온도 범위
복합 탄화물
(carbide compound)
화학식으로는(FeM)₃C이며, 망간이나 크롬과 같은 합금 원소가 철을 일부분 치환한 시멘타이트

(phase)
한 시스템(계)에서 조직적으로 균일한 부분
[비고] 철강재에서 나타나는 상은 예를 들어 페라이트, 오스테나이트, 시멘타이트 등이다.
석출물의 합계
(coalescence of precipitate)
기지를 통한 구성 원자들의 확산에 의해 석출된 입자의 모양이 작은 크기의 입자는 사라지고, 큰 입자는 더 커지는 현상
[비고] 이 용어를 구상화와 비슷한 의미로 사용해서는 안된다.
시멘타이트
(cementite)
Fe₃C 조성의 철 탄화물
시효
(ageing)
상온 또는 상온에 가까운 온도에서 용질 원자의 확산이 일어나게 함으로써 철강재의 성질이 개선되는 현상
아공석 강
(hypoeutectoid steel)
탄소 성분이 공석 조성보다 적게 포함된 강
알파철
(alpha iron)
911°C 이하의 온도에서 안정한 상태의 순철
[비고]
1. 결정 구조는 체심 입방체이다.
2. 768°C(큐리 온도) 이하에서는 강자성체이다.
예민화
(sensitization)
스테인레스 강에서 결정립계에 탄화물이 석출됨으로써 입계 부식에 대한 민감도가 증가하는 현상
[비고] 입계 부식에 대한 저항성을 연구하기 위하여 예민화 처리가 이용된다.(ISO 3651-2 참조).
오스테나이트
(austenite)
감마 철로서 한 종류 이상의 원소가 고용된 고용체
오스테나이트 강
(austenite steel)
용체와 어닐링 후 상온에서도 오스테나이트 조직을 가지는 철강재
[비고] 오스테나이트 주강(cast steel)에는 페라이트 성분이 약 20%까지도 포함될 수 있다.
워드만스테텐 조직
(Widmannstaetten structure)
모상인 고용체의 특정 결정면을 따라 새로운 상이 생성되어 만들어진 조직
[비고] 아공석 강에서는 이 조직이 펄라이트 조직 바탕에 페라이트가 침상으로 생성된 모양으로 관찰된다. 과공석 강에서는 시멘타이트가 침상 조직으로 관찰 된다.
이차 마르텐사이트
(secondary martensite)
이차 경화하는 동안 생성된 마르텐사이트
임계 지름
(critical diameter)
주어진 조건에서 퀜칭했을 때 그 중심부 조직의 50%가 마르텐사이트인 길이가 지름의 3배 이상이 되는 봉의 지름
입실론 탄화물
(epsilon carbide)
Fe₂₄C 범위의 화학식을 가지는 철 탄화물
잔류 오스테나이트
(retained austenite)
퀜칭 경화 후 상온에서 변태되지 않고 남아 있는 오스테나이트
재열 현상
(recalescence)
냉각하는 동안 오스테나이트의 변태에 수반되는 잠열의 방출로 인해 발생하는 온도의 상승
저하중 경도
(low-load hardness)
1.96~49.1N의 하중으로 측정된 경도
주철
(cast iron)
철 중에 탄소가 2% 이상 포함된 철강재
[비고] 탄화물 형성 원소가 많이 포함된 경우에는 필요한 최소 탄소 농도가 바뀔 수도 있다.
준안정
(metastable)
평형 상태도에서 정의된 조건에서 벗어난 겉보기만 안정한 상태
질량 효과
(mass effect)
냉각 거동에서 물체의 크기가 미치는 영향
질소 농도 분포
(nitrogen profile)
표면에서 내부로의 거리에 따른 질소의 농도 변화
초석 구성체
(proeutectoid constituent)
공석 변태 이전에 오스테나이트가 분해되는 동안 생성된 구성체
[비고] 아공석 강에서 초석 구성체는 페라이트이고, 과공석 강에서의 초석 구성체는 탄화물이다.
침상 조직
(acicular structure)
조직 사진상에서 관찰할 때 외관상 바늘 모양으로 나타나는 조직
펄라이트
(pearlite)
오스테나이트의 공석 분해에 의해 생성된 페라이트와 판상 시멘타이트의 집합체
페라이트
(ferritel)
알파 철이나 델타 철에 하나 이상의 원소가 고용되어 있는 고용체
페라이트 강
(ferrite steel)
고체 상태의 모든 온도 범위에서 페라이트 구조가 안정한 강
합금
(alloy)
한 종류 이상의 다른 원소가 포함되고, 액체 상태에서는 그들이 완전히 용해되지만, 고체 상태에서는 그 원소들은 고용되거나 화합물을 형성하는 금속 소재
흑연 강
(graphitic steel)
일정량의 탄소를 의도적으로 흑연의 형태로 석출시킨 조직을 가진 강

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