안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
강철을 850℃ 안팎으로 가열하면 탄소가 철 속에 고르게 녹아든 오스테나이트가 되고, 이를 물이나 기름에 급히 식히면 탄소가 빠져나갈 틈 없이 갇힌 마르텐사이트가 만들어져요. 격자가 억지로 늘어난 상태라 경도는 HRC 60 이상이지만, 내부 응력이 커서 작은 충격에도 유리처럼 깨지기 쉬워요. 그래서 다시 적당히 가열해 갇힌 탄소를 미세한 탄화물로 빼내고 응력을 풀어주는 뜨임을 꼭 이어서 해요.
뜨임 온도를 올릴수록 경도와 강도는 떨어지고 인성과 연성은 올라가요. 150~200℃ 저온 뜨임은 경도를 거의 유지하면서 응력만 덜어내 칼, 베어링, 절삭 공구에 써요. 400~500℃는 탄성이 중요한 스프링강에 주로 쓰고, 500~650℃의 고온 뜨임은 탄화물이 둥글게 뭉쳐 경도가 HRC 25~35까지 낮아지는 대신 충격을 잘 견뎌서 축, 기어, 볼트에 써요. 이 담금질과 고온 뜨임 조합을 따로 조질이라고 불러요.
그런데 250~400℃에서는 오히려 인성이 떨어지는 뜨임 취성이 나타나는 강종이 많아 이 구간은 피하고, 450~550℃를 천천히 지나며 식어도 취해질 수 있어 뜨임 후 빠르게 식히거나 몰리브덴을 넣어 막아요 :)