뜨임(Tempering)

담금질한 강의 경도를 약간 낮추고 내부응력을 제거하며, 인성을 부여하기 위해 재 가열하여 서냉하는 열처리이며 불안정한 조직을 안정화하는 것으로 재결정 온도 이하에서 행한다.
소재를 재결정온도 이상으로 가열 유지시키면 담금질 전의 상태로 되돌아가게 되므로 주의해야 한다.

1. 목적

① ?칭 시에 형성되는 내부응력 제거
내부응력은 가공 시 응력의 균형이 달라져 변형이나 균열을 발생시키며, 그대로 사용 시 시간 경과에 따라 응력의 완화로 변형이 발생한다.

② 마르텐자이트 조직은 매우 단단하고 취성이 있으므로 인성을 부여함.

③ ?칭에 의해 형성된 불안정 조직을 안정된 조직으로 바꿈.
불안정 마르텐자이트 조직을 안정된 페라이트와 시멘타이트로 변화시킴.

2. 방법

2.1 저온 템퍼링

① 주로150-200℃ 가열 후 공냉 시키며, 템퍼링시간은 25mm 두께 당 30분 정도 유지한다.

② 공구강 등과 같이 높은 경도와 내마모성을 필요로 하는 경우 마르텐자이트 특유의 경도를 떨어뜨리지 않고 치수안정성과 다소의 인성을 향상시킨다.

2.2 고온 템퍼링

① 주로 500~600℃ 가열 후 급냉(수냉,유냉)시킴. 서냉 시 템퍼링 취성이 발생한다.
② 기계 구조용강 등과 같이 높은 인성을 필요로 하는 경우 소르바이트를 얻은 처리법이다.

③ 쾐칭, 템퍼링에 의해 인성을 향상시키는 경우 조질 부른다.

2.3 등온 템퍼링(Isothermal Tempering)

① 소재를 Ar"점 이상의 온도로 가열하고, 일정시간 유지하여 마르텐자이트를 베이나이트로 변태시킨 다음, 적당한 온도로 냉각하여 균일한 온도가 될 때까지 유지한 후 공냉 시킨다.

② 베이나이트 뜨임이라고도 하며 고속도강을 등온 뜨임 하면 인성과 절삭능력이 향상된다.

3. 뜨임 색(Temper Color)

템퍼링 온도는 재료의 색깔에 의해 판별되기도 하며, 강 표면에 얇은 산화 피막이 발생하여 그 두께에 따라 색이 달라진다.
뜨임 색은 가열시간과 온도에 따라 달라지며, 템퍼링 시간이 길어지면 산화피막의 두께가 증가하여 고온의 색을 띠며, 색깔에 대한 온도의 구별이 곤란할 때가 있다.

뜨임 색
색상온도(℃)주요 용도
극담황색 (very faint yellow)215동 조각용 정, 망치 , 칼, 목재 조각용 칼
황색 (light yellow)227Tap, Bite, 플라스틱 조각용 칼, 절단용 칼
보리짚색 (straw)240Reamer, 목재용 날 공구, 석공용 날 공구
암황색 (deep yellow)250Drill , 원형 톱
밤색 (brown)260목공 원형 톱
진한 밤색 (brown purple)270강 및 주철용 정, 제관용 날 공구, 금속용 톱
자주색 (purple)280목공용 날 공구, 단조용 날 공구
진한 청색 (blue)300Spring, Driver, 목공 대패 날

4. 템퍼링 취성

4.1 저온 템퍼링

① 200 ~ 400℃ 부근에서 템퍼링 시 충격 값이 현저히 감소
② 인(P)이나 질소(N)를 많이 함유한 강에 확실히 나타남.
③ Si 를 강에 첨가하면 취성 발생온도가 300℃ 정도까지 상승

4.2 고온 템퍼링

① 500 ~ 550℃ 부근 온도에서 취화, 특정원소가 서냉에 의해 구 오스테나이트 결정립계에 편석되어 발생하며 P, Sb, Sn 함유 시 현저함.

② 600℃ 이상 온도에서 템퍼링 후 급냉하고 Mo을 첨가하여 취성을 방지한다.

5. 뜨임 균열(Temper Crack)

5.1 뜨임 균열 발

① 뜨임 시 급가열 했을 때
② 탈탄층이 있을 때
③ 뜨임 온도에서 급냉 했을 때

5.2 뜨임 균열 퍼링

① 급가열을 피하고 뜨임 온도에서 서냉한다.
② 뜨임 전 탈탄층을 제거한다.