제철소에서 달궈진 철을 담금질로 기름에 넣는 이유가 뭔가요?
유투브에서 본 영상인데 제철소에서 고온에 달궈진 철을 담금질로 기름에 넣었더니 일시적으로 불이 붙는 신기한 모습을 봤는데요.
그런데 철을 담금질 할때 기름에 넣는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.
철을 식힐때 식히는 방법이 여러가지가 있습니다
기름에넣거나 물, 또는 공기, 로안에서 식히기도 하는데요
기름에 넣는 이유는 식히는 시간에 따라 물성이 차이가 많이 나기 때문에 용도에 맞게 식히는 것입니다
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
제가 알기로는 제철소에서 달궈진 철을 담금질로 기름에 넣는 이유는 두 가지가 있습니다. 기름은 철과 반응하지 않는 불연성 물질이기 때문에 철을 담금질 할 때 기름을 사용하면 철이 공기와 반응하여 산화되는 것을 방지할 수 있습니다. 이렇게 하면 철의 표면이 부식되지 않고 깨끗하게 유지될 수 있습니다.
기름은 철의 표면을 부드럽게 만들어주는 역할을 합니다. 담금질은 철의 표면을 매끄럽게 만들어주는 과정인데 기름을 사용하면 담금질 과정이 더욱 원활하게 이루어질 수 있습니다. 그리고 기름은 철과 기계의 마찰을 줄여주기 때문에 담금질 과정에서 철이 더욱 부드럽게 움직일 수 있습니다.
따라서 제철소에서 달궈진 철을 담금질로 기름에 넣는 것은 철의 부식을 방지하고 부드러운 표면을 만들기 위해서입니다. 이렇게 하면 철이 더욱 튼튼하고 내구성이 높아지며 제품의 품질도 향상될 수 있습니다. 감사합니다.
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안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.
담금질은 금속을 경화시키기 위한 과정입니다. 이 작업에서 물과 기름을 사용하는 이유는 냉각속도의 차이입니다. 냉각속도가 빠를수록 급냉효과가 커져 높은 경도를 얻을 수 있습니다. 그러나 과냉으로 균열과 변형이 발생할 수 있으므로 고탄소강이나 합금강은 유냉을 하게 됩니다.
1. 물 담금질: 물로 뜨거운 철을 급격하게 냉각하면 냉각속도가 빠르고 급냉효과가 크게 나타납니다.
그러나 과냉으로 인해 균열과 변형이 발생할 수 있습니다.
2. 기름 담금질: 기름은 물에 비해 냉각속도가 느리지만, 냉각속도 변화가 적어 균일한 담금질이 가능합니다. 기름의 온도는 60∼80℃가 적합하며, 기름의 양은 열처리 제품의 6~10배가 필요합니다.
따라서 담금질에서 물과 기름을 선택하는 것은 금속의 종류와 원하는 경도에 따라 달라집니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
유튜브 영상에서 보셨던 고온의 철을 기름에 담그는 담
금질 방식은 유냉 담금질이라고 불리는 기술입니다.
물보다 느린 냉각 속도를 이용하여
철의 강도와 인성을 동시에 높이는 데 사용됩니다.
철을 담금질하는 이유는 크게 두 가지입니다.
강도를 높이기 위해서입니다.
철을 높은 온도로 가열하면 내부 조직이 변화하여
오스테나이트라는 결정 구조로 변합니다.
이후 급격하게 냉각하면 오스테나이트가 마르텐사이트라는
새로운 결정 구조로 변화하며 이 과정에서 철의 강도가 크게 증가합니다.
인성을 높이기 위해서입니다.
물에 담금질하는 경우
철은 매우 단단깨지기 쉬운 성질을 갖게 됩니다.
기름에 담금질하는 경우 냉각 속도가
느려지면서 마르텐사이트와 함께 페라이트라는
결정 구조가 함께 형성됩니다.
페라이트는 강도는 낮지만 韌性이 높아 철을 더 깨지기 어렵게 만듭니다.
유튜브 영상에서 불꽃이 일어나는 이유는 기름이 뜨거운
철에 의해 급격하게 증발하기 때문입니다.
기름 증기는 순간적으로
높은 온도에 도달하여 발화하며 이 과정에서 붉은 불꽃을 만들어냅니다.
기름 대신 물을 사용하여 담금질할 수도 있습니다.
물은기름보다 훨씬 빠른 냉각 속도를 제공하여 더 강한 강도를 가진 철을 만들 수 있습니다.
물에 담금질한 철은 깨지기 쉬운 단점이 있습니다.
제작하고자 하는 철의 특성에 따라 적절한 담금질 방식
을 선택해야 합니다.
강도가 가장 중요한 경우는 물을 사용하고 강도와
인성을 모두 고려해야 하는 경우는 기름을 사용하는 것이 일반적입니다.
담금질은 철뿐만 아니라 다른 금속에도 사용되는 열처
리 기술입니다.
담금질 방식은 다양하며 사용되는 냉각 매질에 따라 물
담금질 유냉 담금질 염욕 담금질 등으로 분류됩니다.
담금질 과정의 변수(온도 냉각 속도 등)를 조절하여 다양한 특
성을 가진 금속을 만들 수 있습니다.
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안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
고온에서 달궈진 철을 기름에 넣으면 산소와의 접촉을 차단하여 산화를 방지하고, 표면을 부드럽게 만들어주어 가공이 용이해집니다. 또한, 기름은 열을 효율적으로 전달하여 철의 온도를 조절하고, 마찰을 감소시켜 가공과정을 원활하게 합니다
