기계재료 2012년 김동곤 교수.

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1 기계재료 년 김동곤 교수

2 아름다운 세상 내가 사는 세상은 나 혼자일까… 부모님이 주신 거룩한 이 한 몸 어찌 소중하지 않을까
아름다운 세상 내가 사는 세상은 나 혼자일까… 부모님이 주신 거룩한 이 한 몸 어찌 소중하지 않을까.. 새로운 세상에서 태어나 꿈과 희망을 소망하자. 나는 따뜻한 사람으로 향기를 품고 모든 이에게 사랑을 받자. 그리고…. 친구를 만나고 선생님을 만나고 이웃을 만나서 내 안에 소중한 사람들로 간직하자. 사회와 국가를 위해서 봉사할 수 있는 길이 무엇인가 고민하고 번민하면서 삶의 가치를 발현하자. 그 꿈은 멀리 있는 게 아니다. 지금 바로 시작이다.

3 제1장 기계재료 총론 1. 금속의 공통적 성질 ① 실온에서 고체이며, 결정체(Hg제외)이다. ② 가공이 용이하고, 연・전성이 크다. ③ 고유의 색상이 있으며, 빛을 반사한다. ④ 열 및 전기의 양도체이다. ⑤ 비중이 크고, 경도 및 용융점이 높다. 1) 금속의 분류 : 비중 4.5를 기준 ① 경금속: Al(2.7),Mg(1.74),Na_0.97),Si(2.33),Li(0.53) ② 중금속: Fe(7.87),Cu(8.96),Ni(8.85),Au(19.32),Ag(10.5),Sn( 7.3),Pb(11.34),Ir(22.5)

4 2. 금속재료의 성질 1) 물리적 성질 ① 비중 ② 용융점 ③ 비열 ④ 선팽창 계수 ⑤ 열전도율 및 전기전도율 : Ag-Cu-Au(Pt)-Al-Mg-Zn Ni-Fe-Pb-Sb ⑥ 금속의 탈색 ⑦ 자성 ⑧ 성분, 조직, 전기저항 2) 기계적 성질 ① 연성, 전성, 인성, 취성(메짐) ② 강도 및 경도 ③ 피로한계, Creep, 연신율, 단면수축률, 충격값 3) 화학적 성질 ① 내열성(내화성) ② 내식성 4) 제작상 성질 ① 주조성(가주성) ② 소성 가공성(가단성) ③ 용접성 ④ 절삭성 3. 재료 시험

5 3. 재료 시험 (1) 인장 시험(tensile test) ① 인장강도(σt) ② 연신율(ε) ③ 단면수축률(ψ)
(2) 경도 시험(hardness test) ① 압입자 하중에 의한 경도시험 ㉠ 브리넬 경도(HB): 고탄소강 강구 HB =P/A = P/πDt (kg/㎟) ㉡ 비커어즈 경도(Hv): 대면각 136。 HV = P/d (kg/ ㎟) ㉢ 로크웰 경도(HR) B 스케일: 1/16"강구 => HRB = h C 스케일: 120°원추 => HRC = h ② 반발 높이에 의한 방법(탄성 변형에 대한 저항으로 강도를 표시) -쇼어경도 : HS = 10000/65 × h/h0

6 (3) 충격 시험(Impact test): 인성과 메짐을 알아보는 시험
① 방법 : 샤르피식(단순보), 아이조드식(내다지보) 여기서, E: 시험편을 절단하는데 흡수된 에너지(kg・ m) A: 노치부의 단면적(㎠) ② 충격값 : U (kg・m/㎠) * 피로파괴 : 재료의 인장강도 및 항복점으로부터 계산 한 안전하중 상태에서도 작은힘이 계속적 으로 반복하면 재료가 파괴를 일으키는 경우. (4) 크리이프(creep) ; 재료에 인장 크리이프 스트레인의 크기를 측정하는 것으로 시료의 온도 및 시험시간을 규정. 주로 Pb, Cu 등의 순금속 또는 연한 경금속의 시험에 사용.

7 4. 비파괴 검사와 조직 시험 (1) 비파괴 검사 : 시간 단축, 재료 절약 및 완성 제품의 검사
① 타진법 ② 자분 탐상법 ③ 침투 탐상법, 형광검사법 ④ 초음파 탐상법(주파수 1~25MHz) ⑤ 방사선 탐상법(X-선, γ-선) (2) 조직 검사 ① 매크로 시험(육안검사) 종류) 파단면법 매크로 부식법 설퍼 프린트법: 황에 묽은 산을 혼합해 표면에 묻히고 이것을 인화 지에 묻혀서 조직 검사 ② 현미경 조직 시험 시료 채취 → 연마(가공) → 부식 → 세척 → 검사 -부식제 : 철강류: 피크린산 알코올 용액, 질산 알콜 용액, 피크린산 가성소다 용액 구리 및 구리합금: 염화 제2철 용액 알루미늄합금: 불화(플루오르화)수소 용액, 수산화나트륨 용액

8 5. 금속의 결정 1) 금속 원자 결정 ① 체심 입방 격자 (BCC): Cr, W, Mo, V, Li, Na, Ta, K, α-Fe, δ- Fe ② 면심 입방 격자(FCC): Al, Ag, Au, Cu, Ni, Pb, Ca, Co, γ-Fe ③ 조밀 육방 격자(HCP): Mg, Zn, Cd, Ti, Be, Zr, Ce 2) 금속의 변태 ＊변태(Transformation): 고체→액체(액체→고체)로 결정격자의 변 화가 생기는 것. - 변태점 측정법 : 열분석법, 시차열분석법, 비열법, 전기저항법, 열 팽창법, 자기분석법, X선분석법 ＊동소체(Allotropy): α, γ, δ고용체 ① 동소변태: 고체 내에서 원자 배열이 변화함으로써 변화. Fe(A3:912℃,A4:1400℃), Co(480℃), Ti(883℃), Sn(18℃) ex) 순철의 변태 α-Fe ⇔ γ-Fe ⇔ δ-Fe ⇔ 융체 (BCC) A3 (FCC) A4 (BCC) (912℃) (1400℃) ② 자기변태(curie point): 자기의 세기가 768℃(A2점) 부근에서 급 격히 변화. 자기변태를 일으키는 금속으로 Fe: 768℃, Ni: 360℃, Co: 1120℃ 등이 있다.

9 6. 금속 가공 1) 소성 변형: 금속에 외력을 가하면 변형이 되는데 외력을 제 거해도 변형된 상태로 있는 성질 2) 소성 변형 원리 ①슬립 (slip) ②쌍정 (twin) ③전위 (dislocation) 3) 가공경화 ; 재료에 외력을 가하여 변형시키면 굳어지는 현상.(결정결함 수의 증가) 4) 냉간 가공시 기계적 성질 : 제품의 치수 정확, 가공면이 아름답다. 기계적 성질 개선, 강 도 및 경도 증가, 연신율 감소 - 재결정 온도 : 열간(고온)가공과 냉간(상온)가공이 구분되는 온도(구결정 → 신결정) Fe: 400℃, W: 1200℃, Ni: 600℃, Pt: 450℃, Au,Ag,Cu: 200℃ - 가공도 大, 재결정 온도↓

10 제 2 장 철 강 재 료 1) 철강의 분류 순철: 0.03%C↓(전기재료, 용접 好)
1. 철강재료의 개요 1) 철강의 분류 순철: 0.03%C↓(전기재료, 용접 好) 강(steel): 탄소강: 0.03～2.0%C (기계재료) 철강 재료 .합금강: 탄소강 + 다른 금속 주철: 2.0～6.68%C (주물재료: 보통 2.0～4.5%C 사용) 2) 철강재료의 5대 원소) C(강에 가장 큰 영향), S<0.05%, P<0.04%, Si<0.1～0.4%, Mn<0.2～0.8% 3) 강괴(steel ingot) ① 림드강(rimmed steel): Fe-Mn으로 약하게 탈산시킨 것.(기공 및 내부 에 편석 발생) ② 킬드강(killed steel): Fe-Si, Al로 충분히 탈산시킨 것.(상부에 수 축관 생김) ③ 세미킬드강(semi-killed steel): 약탈산강, 용접 구조물에 사용.

11 ② 항자력이 낮고 투자율이 높아 전기재료(변압기, 발전기용 박 판)로 사용
2. 순철(Pure iron) 1) 순철의 성질 ① 비중: 7.87, 용융점: 1538℃ ② 항자력이 낮고 투자율이 높아 전기재료(변압기, 발전기용 박 판)로 사용 ③ 단접성, 용접성 양호하며 유동성 및 열처리성 불량 ④ 상온에서 전연성 풍부. 항복점, 인장강도 낮고 연신율, 단면 수축률, 충격값, 인성은 높다. ⑤ 순철의 종류로는 아암코철, 전해철, 카아보닐철 등이 있다. ⑥ 인장강도: 18～25 ㎏/㎟ , HB: 60～70 ㎏/㎟ 2) 순철의 변태 α-Fe γ-Fe δ-Fe ㅓ BCC A3 FCC A4 BCC 용융점 (912℃) (1400℃) (1538℃) ① 동소변태 : A3 (912℃), A4 (1400℃) ② 자기변태 : A2 (768℃)

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13 편행상태도 구간별 변태점 분석 A :순철의 용융점 (1538℃) N : 순철의 A4 변태점, δ철 γ철 (1394℃)
AB : δ페라이트의 액상선(응고가 시작되는 온도) AH : δ페라이트의 고상선(응고가 종료되는 온도) HN : δ페라이트가 오스테나이트로 변태하기 시작하는 온도 JN : δ페라이트가 오스테나이트로의 변태를 종료하는 온도 HJB : 포정선(1495℃, J점 ; 0.17%C, B점 ; 0.53%C), 이 온도에 서 δ페라이트(H) + 액상(B) 오스테나이트(J)의 포정반응이 일어난다. BC : 오스테나이트의 액상선 JE : 오스테나이트의 고상선 CD : 시멘타이트의 액상선 ECF : 공정선, 이 온도에서 액상(C)  오스테나이트(E) + Fe3C(F) 의 공정반응에 의해서 액상으로부터 오스테나이트와 시멘타이트 가 동시에 정출한다.

14 C : 공정점(1148℃, 4.3%C), 이 조성의 합금은 공정조직인 레데 뷰라이트 (ledeburite)로 된다.
E : 오스테나이트에 대한 탄소의 최대고용한(1148℃, 2.11%C), 이 조성으로 강과 주철을 구분하고 있다. ES : 오스테나이트로부터 시멘타이트가 석출하기 시작하는 온도 를 나타낸다. Acm선이라고 부른다. G : 순철의 A3 변태점, γ철   α철(912℃) GS : 오스테나이트로부터 페라이트가 석출하기 시작하는 온도. A3선이라고 부른다. S : 공석점 (0.77%C, 727℃) PSK : 공석선, 이 온도에서 오스테나이트(S)   페라이트(P) + Fe3C(K)의 반응에 의해 펄라이트를 만든다. A1선(727℃)이라고 부른다. GP : 오스테나이트로부터 페라이트로의 변태가 종료되는 온도. P : α철에 고용하는 탄소의 최대고용도(727℃에서 0.02%C) PQ : 페라이트에 대한 탄소의 용해도곡선. 상온에서 탄소고용도 는 0.008% 이하이다. M : 순철의 A2 변태점(자기변태점, 770℃). MO : 강의 A2 변태점

15 3. 탄소강(carbon steel) 1) Fe-C계 평형 상태도 (교재 참고) ① 변태점 A0 (210℃) : 시멘타이트의 자기 변태점 A1 (723℃) : 순철에는 없고, 강에서만 일어나는 특유한 변태 A2 (768℃) : 자기변태(Fe, Ni, Co) A3 (912℃) : 동소변태, A4 (1400℃): 동소변태 ② 강의 표준조직(normal structure) α고용체 : Ferrite (강자성체로 극히 연하고 전성과 연성이 크 다. HB=90) γ고용체 : Austenite (A1점에서 안정된 조직, 상자성체이고 인 성이 크다. HB=155) Fe3C : Cemetite (경도가 높고 취성이 크며, 백색으로 상온에서 강자성체. HB=820) α+ Fe3C : Pearlite (오스테나이트가 페라이트와 시멘타이트의 층상으로 된 조직. γ+ Fe3C : Ledeburite(상온에서 불안정하고 Fe3C는 흑연과 지철 (地鐵)로 분해한다.)

16 ③ 탄소함량에 따른 분류 공석강 : 0.77%C (펄라이트) 아공석강 : 0.025~ 0.77%C (페라이트+펄라이트) 과공석강 : 0.77～2.0%C (펄라이트+시멘타이트) 공정주철 : 4.3%C (레데뷰라이트) 아공정주철 : 2.0～4.3%C (오스테나이트+레데뷰라이트) 과공정주철 : 4.3～6.67%C (레데뷰라이트+시멘타이트) 2) 탄소강에 함유된 성분 ⓐ Si(0.1~0.35%) : 강도, 경도, 탄성한계 증가, 연신율, 충격값 낮 고, 단접성 불량, 유동성 우수 ⓑ Mn(0.2~0.8%) : 고온 가공이 용이, 강도, 경도, 인성이 크며, 담 금질 효과가 크다. 황과 화합하여 적열취성방지(MnS) ⓒ P(0.06%이하) : 강도, 경도 증가, 연신율감소, 상온 취성(편석 및 균열)원인(Fe3P) ⓓ S(0.08~0.35%) : 강도, 연신율, 충격치 저하, 용접성 및 유동성 을 해친다. 적열 메짐 원인 MnS강: 절삭성 향상 ⓔ Cu : 내식성 증가, 압연시 균열 원인

17 3) 탄소강의 기계적 성질 ① 탄소량이 증가할 때(아공석강 일때) -기계적 성질 : 인장강도 및 경도 증가, 열처리성 양호, 연성 및 인성 감소, 용접성 불량 -물리적 성질 : 결정입자 조밀, 비중, 용융점 및 열전도율, 전기 전도도 감소, 전기저항 증가 * 공석점 부근에서 인장강도와 경도가 최대. 4) 탄소강의 용도 ① 극연강( 0.03~0.12%) : 강판, 강선, 못, 파이프, 와이어 ② 연강 (0.13~0.20%) : 관, 교량, 강철봉, 철골, 철교, 볼트, 리벳 (SM15C) ③ 반연강(0.20~0.30%) : 기어, 레버, 강철판, 볼트, 너트, 파이 프 ④ 반경강(0.30~0.40%) : 철골, 강철판, 차축 ⑤ 경강(0.40~0.50%) : 차축, 크랭크축, 기어, 캠, 레일 (SM45C) ⑥ 최경강(0.50~0.70%) : 공구강, 핀, 차바퀴, 레일, 스프링 * 0.60~1.5%C : 탄소공구강

18 5) 취성(메짐)의 종류 ① 적열취성 : 900℃이상에서의 S에 의한 강의 메짐 ② 상온취성 : P이 많은 강에서 발생 ③ 청열취성 : 200~300℃의 강에서 강도는 크지만, 연신율이 대단히 작아 져 취성이 발생 ④ H2 : Hair crack 또는 백점(白點)의 원인 (철을 여리게 하고 산이나 알칼 리에 약함) 6) 주강(cast steel) : 형상이 복잡하여 단조로서는 만들기가 곤란하고 또 주철로서는 강도가 부 족할 경우에 사용. 7)강재의 KS 기호 ① SM30C : 기계구조용 탄소강재 (0.25~0.35%탄소량) ② SS41(SS400): 일반구조용 압연강재(최저인장강도: 41kgf/mm2=400MPa) ③ SC49(SC480) : 탄소강 주조품(최저인장강도: 49kgf/mm2=480MPa) ④ SF360 : 탄소강 단조품(최저인장강도: 360MPa) ⑤ SWS500 : 용접구조용 압연강재(최저인장강도: 500MPa) ⑥ STC1 : 탄소공구강(1종) ⑦ STS1 : 합금공구강(절삭용) , STD :합금공구강(다이스용) ⑧ SKH2 : 고속도강

19 4. 특수강(Special steel) ◉ 첨가 원소의 영향 ① Ni: 강인성, 내식성, 내산성, 내마멸성 증가
② Si: 내열성 증가, 전자기적 특성 ③ Mn: Ni과 비슷, 내마멸성 증가, 황(S)의 메짐 방지 ④ Cr: 탄화물 생성(경화능력 향상), 내식성, 내마멸성, 강도, 경도 증가 ⑤ W: Cr과 비슷, 고온 강도, 경도 증가 ⑥ Mo: W효과의 2배, 뜨임 메짐 방지, 담금질 깊이 증가 ⑦ V: Mo과 비슷, 경화성 증가, 단독으로 사용하지 않음.

20 (1) 구조용 특수강 ㈎ 강인강: 탄소강에 강하고 질긴 성질을 가지게 하기 위해 Cr, Ni, Mo, Mn 등의 원소를 첨가한 강. ① Ni강: 질량효과가 적고 자경성 있다. 인장강도,항복점,경도,충격값 증가 페라이트의 안정화, 흑연화 촉진제 등. ② Cr강: 자경성이 있어 경도를 크게 한다. 내마모성, 내식성, 내열성 우수 ③ Ni-Cr강(SNC): 가장 널리 쓰이는 구조용강. 850~880℃에서 담금질하고 600℃에서 뜨임하여 소르바이트 조직 얻음. 550~580℃에서 뜨임메짐 발생 (방지제: Mo첨가) ④ Ni-Cr-Mo강: 가장 우수한 구조용강. 뜨임메짐 방지하고 내열성, 열처리 효과가 크다. ⑤ Cr-Mo강: SNC의 대용품, 열간가공이 쉽고, 다듬질 표면이 깨끗하고, 용 접성 우수, 고온강도 큼 ⑥ 저Mn강(1～2%): 펄라이트 Mn강, 듀콜강, 고력강도강, 구조용으로 사용. 고Mn강(10～14%): 오오스테나이트 Mn강, Hard field강, 수인강. 용도로는 각종 광산기계, 기차 레일의 교차점 등의 내마멸성이 요구되는 곳 에 사용.

21 ㈏ 표면 경화강 ① 침탄용강: Ni, Cr, Mo 함유강. (SM09CK, SCr415, SCM415, SNC415, SNCM21) ② 질화용강: Al, Cr, Mo 함유강.(Al: 질화층의 경도 증가, Cr: 질화층의 깊이 증가) ㈐ 스프링강: 탄성한계, 항복점, 충격치, 피로한도↑ ① Si-Mn강, Mn-Cr강(겹판・코일・비틀림 막대 스프링용: SPS 2,3,5,5A) ② Cr-V강(코일・비틀림 막대 스프링용: SPS 6) ㈑ 쾌삭강: 강의 피삭성을 증가시켜 절삭가공을 쉽게 하기 위하여 S, Pb 등을 첨가한 강 ⅰ)황쾌삭강 : MnS, 정밀나사. ⅱ)납쾌삭강 : Pb(0.1~0.3%)함유로 절삭성을 향상시킨 강.

22 (2) 공구강 및 공구 재료 ㈎ 공구강의 구비 조건 ㉠ 상온 및 고온에서 경도를 유지할 것 ㉡ 내마멸성 및 강인성이 클 것
㉢ 열처리가 쉬울 것 ㉣ 제조와 취급이 쉽고, 가격이 저렴할 것

23 …쉬는 코너… 사랑은 온유합니다. 사랑은 당신과 나와 함께하는 하모니 입니다. 사랑은 언제나 당신에게 드리는 선물입니다
…쉬는 코너… 사랑은 온유합니다. 사랑은 당신과 나와 함께하는 하모니 입니다. 사랑은 언제나 당신에게 드리는 선물입니다. 화사한 미소로 따뜻한 가슴으로 안아주세요. 행복은 언제나 사랑으로 증표 됩니다. 당신에게 드립니다 .

24 ㈏ 공구강의 종류 ① 탄소공구강: 0.6~1.5%C, 300℃이상에서 사용할 수 없음. 주로 줄, 정, 펀치, 쇠톱날, 끌 등의 재료에 사용. ② 합금공구강: 0.6~1.5%C +Cr, W, Mn, Ni, V 등을 첨가하여 성질을 개선 종류로는 절삭용(절삭공구), 내충격용(정,펀치,끌), 열간 금형용(단조용 공구,다이스) ③ 고속도강(일명"하이스"): Taylor가 발명 -W계 고속도강 : 0.8%C, W(18)-Cr(4)-V(1%) : 표준형, 600℃까지 경도저하 안됨. 예열:800～900℃, 담금질: 1250～1300℃, 뜨임: 550～580℃(목적:경도 증가) ④ 주조경질합금(stellite) W-Cr-Co-C, 절삭속도 SKH의 2배. 열처리를 하지 않고 주조한 후 연삭하여 사용. 내구력이 작고 경도, 내마모성, 고온저항이 크다. ⑤ 초경합금: 금속탄화물( WC, TiC, TaC)에 Co분말과 함께 금형에 넣어 압축성형하 여 800~900℃로 예비소결하고, 1400～1500℃의 H2기류 중에서 소결한 합금. ⑥ 시래믹(ceramic): Al2O3을 1600℃ 이상에서 소결 성형. 고온경도가 가장 크며 내 열성이 크다. 인성이 적어 충격에 약하며 고온절삭시 절삭제를 사용하지 않는다. * 고온 경도 : 세라믹 > 초경합금 > 주조경질합금 > 고속도강 > 합금공구강 > 탄소공 구강

25 (3) 특수 목적용 특수강 ㈎ 스테인리스강(STS: stainless steel) : 강에 Cr, Ni 등을 첨가하여 내식성을 갖게 한 강으로 대기중, 수중, 산 등에 강하다. ① 13Cr : 페라이트계 스테인리스강으로 열처리하면 마아텐자이트 계 스테인레스강이 된다. ② 18Cr-8Ni : 오스테나이트계(18-8형:표준형), 담금질 안 됨, 용접 성이 우수, 비자성체, 내식성 및 내충격성이 크다. 600~800℃에서 입계부식 발생(방지제: Ti). ㈏ 규소강 : 자기감응도가 크고 잔류 자기 및 항자력이 작다. 주로 변압기 철심이나 교류 기계의 철심 등에 사용 -규소량에 따른 용도로 Si 0.5~1.5% : 연속적으로 운전하지 않는 발전기 및 전동기 철심 Si 3.5~4.5% : 변압기 철심 및 전화기용에 사용

26 ㈐ 불변강(고 Ni강) 비자성강: Ni 26%에서 오스테나이트 조직을 갖는다. ① 인바(invar): Fe-Ni 36%, 길이 불변이며, 미터기준봉, 표준 자, 지진계, 바이메탈, 정밀 기계부품으로 사용. ② 초인바(super invar): Fe-Ni 29～40%, Co 5% 이하 ③ 엘린바(elinvar): Fe-Ni 36%-Cr 12%, 탄성 불변이며, 저 울의 스프링, 시계 부품, 정밀계측기 부품으로 사용. ④ 코엘린바: 엘린바에 Co첨가 ⑤ 퍼멀로이(permalloy): Ni 75～80%, 해저전선의 장하코일 용 ⑥ 플래티나이트(platinite): Fe-Ni 42～46%, 전구나 진공관 의 도입선(봉입선) 열팽창계수가 유리나 백금과 같다.

27 4. 강의 열처리 1) 일반 열처리 ① 담금질(Quenching or Hardening) ⅰ)目的: 강의 강도 및 경도 증대(단단하게 하기 위함) ⅱ)담금질액(냉각제) -냉: 기름, 비눗물, 보통물(담금질 효과↑), 소금물(NaCl: 1.96, 냉각효과 큼) 각 효과 가장 큰 냉각제는 NaOH(2.06)이다. ⅲ)담금질 조직(냉각 속도에 따라서) ⓐ수중 냉각: 마아텐자이트(M) ⓑ기름 냉각: 트루우스타이트(T) ⓒ공기중 냉각: 소르바이트(S) ⓓ노중 냉각: 퍼얼라이트(P) ※ 마텐자이트가 큰 경도를 갖는 원인 ; 내부응력의 증가, 초격자, 무확산 변태에 의한 체적 변화

28 ◉ 심랭(sub-zero)처리 : 담금질 직후 잔류 오오스테나이트를 마텐자이트화 하기 위하여 0℃ 이하로 처리하 는 것. ⅴ)각 조직의 경도 순서 C(HB 800) > M(600) > T(400) > S(230) > P(200) > A(150) > F(100) ② 뜨임(Tempering;소려) ⅰ)目的: 내부 응력 제거, 인성 개선 ⅱ)종류 : 저온 뜨임: 400℃, 경도 (M → T), 고온 뜨임: 600℃ 강인성 (T → S) ⅲ)가열 온도는 뜨임 색으로 판정 ⅳ) 열처리 조직변화순서 : A → M → T → S → P A → M (Ar"변태), A → T (Ar'변태) ③ 풀림(Annealing;소둔) ⅰ)目的: 내부 응력 제거, 재질 연화, 노냉 ⅱ)종류 완전 풀림: A3～A1점 보다 30～50℃ 높은 온도에서 실시 저온 풀림: A1점 이하(500～650℃), 내부응력 제거, 재질 연화 목적 ④ 불림(Normalizing;소준) : A3, Acm점보다 30~50℃ 높게 가열후 공기중에서 냉각하면 미세하고 균일한 조직을 얻는 방법 가공재료의 내부응력을 제거하고 결정조직을 미세화(균일화)시킬 목적으로 실시.

29 2) 항온 열처리 항온 변태 곡선(TTT곡선, S곡선, C곡선)을 이용하여 열처리하는 것. * 균열 방지 및 변형 감소의 효과(담금질+뜨임을 동시에) ① 오오스템퍼(Austemper): 하부 베이나이트(B), 뜨임할 필요가 없고 강인성이 크며, 담금질 변형 및 균열방지. ② 마아템퍼(Martemper): 베이나이트(B)와 마텐자이트(M)의 혼합 조직. ③ 마아퀜칭(Marquenching): 마텐자이트(M), 복잡한 물건의 담금 질.(고속도강,베어링,게이지) 퀜칭후 뜨임하여 사용한다. * TTT곡선(time temperature transformation diagram): 온도, 시 간, 변태곡선

30 본문 ↑ S-N 곡선 /  기계재료에 응력이 되풀이해서 작용하면, 같은 크기의 응력이 조용히 작용했을 때는 이상이 없어도, 재료가 파괴되는 경우가 있다. 되풀이해서 작용하면 재료가 피로해져서 빨리 파괴되는 것으로 생각된다. 파괴되기까지의 응력의 반복횟수는 가해지는 응력의 진폭에 상당히 영향을 받는다. 이 관계를 보기 위해 응력진폭(應力振幅)을 세로축에, 그 응력진폭을 가했을 때 재료가 파괴되기까지의 반복횟수의 로그를 가로축에 잡아 곡선을 그리면, 일반적으로 금속재료의 S-N 곡선은 응력진폭이 작을수록 파괴까지의 반복횟수는 증가한다. 그리고 응력진폭이 어느 값 이하가 되면 무한히 반복하더라도 파괴되지 않는다. 이와 같이 곡선이 수평이 되기 시작하는 곳의 횟수는 강재(綱材)에서 106∼107회이다. 이 S-N 곡선이 수평이 되는 한계의 응력을 재료의 피로한도(疲勞限度)또는 내구한도(耐久限度)라고 한다.

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