14장. 공정과정

금속의 열풀림(annealing) : 재료를 고온에서 장시간 유지시킨 후 서서히 냉각. 응력 제거, 연성과 인성의 향상, 특정 미세구조의 형성을 위해 수행됨.

실제 열풀림 시간은 필요한 상변태가 일어날 수 있도록 충분히 길어야 함. 가열과 냉각 도중, 제품 내외부 사이의 온도구배 존재. 냉각 속도가 너무 크면 온도 구배와 내부 응력이 생길 수 있으며 이로인해 제품이 뒤틀리거나 심한 경우 균열 야기.

중간 열풀림은 냉간 가공 효과를 제거하기 위해 수행되는 열처리. 회복과 재결정이 일어나도록 한다.

응력제거 : 기계적 연마와 같은 소성변형 공정으로 발생한 내부잔류응력, 용접 또는 주조 후의 불균일 냉각에서 발생하는 내부잔류응력을 없애기 위함.

세라믹이 고온으로부터 냉각될 때 냉각속도에 차이가 있고 내외부의 열수축이 달라 열응력 발생. 열응력이 매우 클 경우 열충격에 의한 파괴 발생. 유리를 열풀림 온도까지 가열한 후 상온까지 서랭시켜 열응력을 제거할 수 있음.

세라믹은 인장강도가 압축강도보다 작아 잔류압축응력을 임의로 가하여 제품의 강도를 향상시킴.

소결 : 조립화(coarsening)와 치밀화(densification). 초기 단계에서 인접한 입자의 접촉 지역에 목(neck)이 형성되고 입자 사이 공간이 기공이 됨. 소결 진행에 따라서 기공이 점차 작아지고 구형이 됨. 소결의 구동력은 입자 면적의 감소.

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