개념 한 쪽
강도·경도 변화 세트는 「특수 열처리의 이름과 목적」으로 묶인다. 오스포밍은 가공 열처리, 조미니 시험은 담금질성 평가, 심냉 처리는 잔류 오스테나이트 처리로 연결된다.
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출제기준 단원 「열처리에 따른 강도·경도의변화」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 분류 판별 | 1 | 가공 열처리에 해당하는 방법 고르기 |
| 처리법 선택 | 1 | A1 변태점 이하에서 인성을 주는 열처리 |
| 온도 암기 | 1 | 고속도강의 높은 경도 담금질 온도 |
특수 열처리의 정체를 구분한다. 변태 전 오스테나이트 상태에서 소성 가공을 가하는 가공 열처리에 해당하는 것은 오스포밍이다. 항온 열처리 계열과 달리 A1 변태점 이하에서 인성을 부여하고 잔류 응력을 제거하는 열처리는 뜨임이다. 고속도강을 담금질·뜨임해 HRC 64 이상의 경도를 얻으려면 2차 경화를 활용해 약 1220℃의 높은 온도에서 담금질해야 한다.
경화법과 시험법이 둘째 축이다. 붕소를 금속 표면에 확산 침투시켜 경화층을 만드는 처리는 보로나이징이다. 침탄·질화처럼 원자를 확산시켜 경화하는 방법과 달리 쇼트 피닝은 표면에 압축 잔류응력을 주는 피로 강도 향상 공정이라 확산에 의한 경화법이 아니다. 조미니 시험은 강재 단면의 깊이에 따른 경도 분포를 측정해 담금질성을 평가하는 시험이다. 심냉 처리는 담금질 후 잔류 오스테나이트를 마텐자이트로 변태시키려고 마텐자이트 변태 완료 온도(Mf점) 이하로 냉각하는 공정으로, 경도와 치수 안정성을 높인다. S곡선에는 고온 가열로 조대화된 오스테나이트 결정립이 변태를 촉진해 코 부를 오른쪽으로 이동시킨다.
출제 패턴은 세 가지다. ① 분류 — 가공 열처리(오스포밍), 확산 경화(침탄·질화·보로나이징), 그 밖의 경화(쇼트 피닝)로 갈라 고른다. ② 온도 암기 — 고속도강 담금질 약 1220℃, A1 이하 인성 처리는 뜨임을 묻는다. ③ 시험 목적 — 조미니 시험은 담금질성 평가임을 확인한다.
흑심가단주철의 2단계 풀림의 목적으로 가장 옳은 것은?
정답 ② · 흑심가단주철의 2단계 풀림(annealing) 목적을 묻는 문제이다. 흑심가단주철의 풀림은 1단계와 2단계로 나뉘는데, 1단계에서는 유리 시멘타이트가 분해되어 흑연화되고, 2단계에서는 펄라이트 조직 중의 시멘타이트를 흑연화시켜 연성과 인성을 크게 높인다.
흑심가단주철 2단계 풀림은 흑연화 처리를 통해 연성을 부여하는 열처리 공정이다.
Sub – zero 처리는 다음 중 어느 것을 위해서 행하는가?
정답 ③ · 이 문제는 서브제로 처리의 목적을 묻는 문제이다. 퀜칭 후에도 상온에서 안정하지 않은 잔류 오스테나이트가 남아 있으면 경도가 저하되고 시간이 지나며 치수가 변하는 문제가 생긴다.
Sub-zero 처리는 잔류 오스테나이트를 마텐자이트로 상변태시켜 경도와 치수 안정성을 높이는 열처리 공정이다.
강의 표면경화처리에서 질화법의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?
정답 ④ · 강의 표면경화처리 중 질화법의 특징에서 틀린 것을 고르는 문제이다. 질화법은 암모니아 가스를 분해하여 질소를 강 표면으로 침투시키는 공정으로, 경도가 침탄보다 높고 내마모성과 내식성이 우수하며 경화층이 얇다.
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