- 어닐링이란
- 냉간 가공의 효과를 제거해 원래의 연한 생태로 회복시키기 위해 고안된 열처리 방법이다.
- 어닐링에 의해 냉간 가공 시 얻어진 가공 경화를 완전히 제거해 연성을 회복을 할 수 있기 때문에 부가적인 냉간 가공을 행할 수 있게 되는 것이다. 어닐링은 표면을 가열을 한 후 다시 냉각해 재료의 표면을 변형시키는 과정을 통해 금속을 다듬을 때 높은 온도로 가열을 한 후 다시 식히는 담금질을 과정을 반복해 금속 자체의 성질을 보다 좋은 재질로 바뀌도록 하는 것이다. 비교적 저온에서 어닐링을 실시를 하면 최종 부품의 기계적 성질을 해채지 않고 냉간 가공 시 도입된 잔류 응력을 제거를 할 수 있다.
- 어닐링 목적
- 어닐링은 열처리에서 풀림 소둔이라 부르며 일반적으로 풀림이라 하며 완전 풀림을 말한다. 금속재료가 주조나 고온에서 오랜 시간 단련될 경우 오스테나이트 결정입자가 커지고 기계적 성질이 안 좋게 변화게 된다. 하지만 어닐링을 통해 재료를 일정 온도까지 가열을 지속한 후, 천천히 냉각시킬 경우 최초의 결정 입자가 붕괴하게 되면서 새로운 결정입자가 만들어져 내부 응력이 제거됨과 동시에 재료가 연화되게 된다.
- 열처리 방법을 어닐링, 풀림이라 부른다
- 열처리로 인한 경화된 재료를 연화
- 금속 경정 입자의 미세화
- 가공이나 공작으로 경화된 재료를 연화
- 단조나 주조의 기계 가공에서 발생한 내부응력제거
- 어닐링 회복 → 재결정 → 결정립 성장
- 어닐링 처리에 의해 금속이 성질이 원래의 상태로 되돌아가는 과정을 크게 3단계로 말할 수 있다.
- 어닐링 회복
- 냉간 가공에 의해 금속이 받은 물리적 성질이나 기계적 성질의 변화는 가공 전의 상태로 돌아가려는 성향을 가지게 된다. 하지만 결정립의 형이나 결정의 방향에 변화가 일어나지 않고 물리적 성질과 기계적 성질만이 변화하는 과정을 말한다. 금속의 재결정 온도 이하의 어떤 온도 범위에서 이전에 변형이 많이 일어났던 곳의 잔류 응력이 풀어지며 경도, 강도 같은 기계적 특성의 변화 없이 결정립이 성장하기 시작하는 단계이다.
- 재결정
- 가공된 결정립이 내부 변형이 없는 새로운 결정립으로 변화되는 과정을 말한다. 재결정 온도에서 충분한 시간이 지나면 냉간 가공된 조직은 완전히 재결정 조직으로 대체되고 이전의 결정은 사라지게 된다. 재료의 가열온도, 속도, 가공 등에 따라 다르며 대표적으로 가열온도에 따라 열간압연 및 냉간압연으로 구분된다.
- 결정립 성장
- 재결정이 완료된 후 금속 시편을 높은 온도에 놓아두면 변형률이 없는 결정림은 성장을 계속하게 되는데 이것을 결정립 성장이라 부른다. 금속의 온도를 계속해서 높이면 결정립은 성장하기 시작을 하는데 원래의 결정립의 크기를 능가하게 된다. 큰 결정립은 판형 금속이 인장력이나 압축력을 얻을 때 거친 표면을 만들어낸다.
