풀림(Annealing)

탄소강을 연화시킬 목적으로 적당한 온도까지 가열하고 그 온도를 유지한 후 서서히 냉각시키는 열처리이며, 단조, 주조, 기계가공에서 생긴 내부응력을 제거하고 열처리에 의해 경화된 재료, 가공경화된 재료를 연화시키는 것을 풀림(Annealing) 이라 한다.

1. 목적

① 기계적 성질, 피절삭성이 개선되며 조직이 균일화된다.
② 내부조직을 개선시키고 담금질 효과가 향상된다.
③ 경도를 감소시키고 인성을 증가하여 연화시킨다.

2. 풀림의 종류 및 특징

2.1 완전 풀림(Full Annealing)

[ 처리 방법 ]
아공석강에서는 Ac3 이상, 과동석강에서는 Ac1 점 이상의 온도로 가열하고그 온도에서 충분한 시간 동안 유지하여 서냉시켜 페라이트와 펄라이트(아공석강) ,망상 시멘타이트와 조대한 펄라이트(과공석강) 로 만든다

[ 처리 목적 ]
금속재료를 연화시켜 절삭가공이나 소성가공을 쉽게 하기 위한 풀림이다.

2.2 등온 풀림

[ 처리 방법 ]
사이클 풀림(Cycle Annealing) 이라고 하며, 완전 풀림의 일종으로 단지 항온 변태만 이용한다는 차이만 있을 뿐이다.
강을 오스테나이트화 한 후 Nose 온도에 해당하는 600 ~ 650℃의 노속에 넣어 5 ~6시간 유지한 후 공냉 시키며 풀림의 소요시간이 매우 짧다.

[ 처리 목적 ]
공구강, 합금강의 풀림 시간 단축 시 현장에서 흔히 이용된다.

2.3 응력제거 풀림

[ 처리 방법 ]
재결정 온도(450℃) 이상 A1 변태점 이하에서 행한다.

[ 처리 목적 ]
잔류응력에 의한 변형방지가 목적이나, 잔류응력 제거와 함께 결정 입자를 미세화하고자 할 때는 완전 풀림이나 노멀라이징을 하여야 한다.

2.4 연화 풀림

[ 처리 방법 ]
A1 점 근처의 온도에서 가열하여 재결정에 의해 경도를 균일하게 저하 시킴으로써 소성 및 절삭가공을 쉽게 하기 위해 행하는 풀림 처리이다.

[ 처리 목적 ]
냉간 가공 시 발생된 가공경화를 제거하는 것이 목적이며 가열온도의 상승과 함께, 조직의 회복 → 재결정 → 결정립 성장의 3단계로 연화된다.

2.5 구상화 풀림(Spheroidizing Annealing)

[ 처리 방법 ]
펄라이트를 구성하는 시멘타이트가 층상 또는 망상을 존재하면 기계가공성이 나빠지고, 특히 ?칭 열처리 시 균열이나 변형발생을 초래하기 쉬워 탄화물을 구상화 시킨다.
A1 온도 부근에서 ① 장시간 가열유지 ② 반복 가열 냉각 ③ 가열 후 서냉 시킨다.

[ 처리 목적 ]
공구강이나 면도날 등의 열처리에 이용된다.

2.6 확산 풀림(Diffusion Annealing)

[ 처리 방법 ]
주괴의 편석이나, 섬유 상의 편석을 없애고, 강을 균질화시키기 위해 고온에서 (A3 또는 Acm 이상) 장시간 가열 후 노내에서 서냉하며, 풀림 온도가 높을수록 균질화는 빠르게 일어나지만, 결정립이 조대화 되므로 주의해야 한다.

[ 처리 목적 ]
침탄 처리한 탄소강을 확산 풀림하여 침탄 층의 깊이를 증가시키고 표면에 강인한 펄라이트를 조성하여 내충격성 및 내마멸성을 얻고, 편석을 제거한다.

3. 풀림의 분류