금속의 강도를 증가시키는 열처리 방법

금속의 강도를 증가시키는 6가지 열처리

(아래 나열한 열처리 6가지가 모든 금속에 적용되는 건 아니다.)

1. 고용체 강화 (Solid-solution strengthening)

치환형 및 침입형 고용체

 - 기저 금속이 다른 원자를 용해시킬 때, 기저 금속의 주 결정격자의 자리에 새로운 원자가
    치환되는 치환형 고용체와 기저 결정격 자사이의 틈을 비집고 들어가는 침입형 고용체등
    으로 결정격자에 뒤틀림 형상이 생기고 이에 따라 격자의 원자의 근처에 응력장이 형성
    되어 전위의 이동을 방해하여 재료를 강화시킨다.

2.변형 경화 (Strain hardening)

변형경화 예시

  -냉간가공 조건하에서 소성변형으로 강도가 증가하는 것을 말한다. 
   즉 재결정 온도 이하에서 소성 가공 시 소재의 경도가 증가되는 현상이며 금속의 재료에
   변형을 가하면 경도 및 인장강도가 증가된다.

3. 결정립 미세화(Grain-size refinement)

결정립 미세화

  -결정립 경계에서 전위 운동을 방해하기 때문에 작은 결정립을 가진 금속이 큰 결정립의 
   금속보다 강해지는 현상을 말한다.
 - 다결정 재료는 결정 입계 그 자체의 고유의 강도를 갖고 있지 않기 때문에 결정입계에
   의한 강화는 결정립 내의 슬립을 상호 간섭함에 의해 일러나는 것으로서 결정 입계가
   많아질수록 결정의 입도가 작아질수록 재료의 강도가 증가한다.
  (높은 온도에서는 결정립 경계 확산 제어 크리프 현상 때문에 방해를 받는다.)

4.석출 경화(Preciptation hardening)

석출과정 

 - 3단계의 열처리에 의해서 만들어진 비평형 구조로부터 강도를 얻는다.
   즉 과포화 고용체로부터 석출에 의해서 형성되는 것을 말하는 한다.

5. 분산 경화(Dispersion hardening)
  -기저 금속 전체에 퍼진 명확한 2차 상 입자로부터 얻어진 강도를 말하며 분산된 입자가
   기저 금속보다 강해야 하고, 강화작용과 전위 운동을 방해하는 계면을 추가적으로 첨가 
   할 수 있다.(고온에서 우수한 기계적 성질을 유지함.)

6.  상변화 강화(Pahase transformation strengthening)

금속 간 상태도

  -고온에서 단상이 되고 이어서 냉각할 때 한 가지 혹은 여러 가지 저온의 상으로 변환되는
   합금에 적용하는 강화법이다.
   (강도 증가에 사용될 때, 냉각은 보통 급속하게 이루어지고, 보통 비평형 성질을 갖고
    있는 상을 만든다.)