열처리란 금속재료를 특정온도로 가열하고 일정한 방법으로 냉각 속도를 변화 시킴으로써 사용 목적에 알맞도록 무르거나 단단하게 하는 공정을 말한다.
즉, 강에 필요한 성질을 부여하기 위해 가열과 냉각을 수행하는 작업이다.
열처리는 기계 부품 제조 공정 중 필수적인 공정으로 부품에 요구되는 여러가지 기계적 성질을 향상시켜 기계의 기능 향상 및 수명을 연장시킬 수 있다.
열처리는 처리 온도와 시간에 따라 재료의 상태가 달라지므로 같은 열처리 방법이라도 재료의 특성이 달라질 수 있다.
따라서 열처리시 사용 목적, 온도, 경도, 기대 성질을 이해하고 기대 성능을 구현 할 수 있도록 적절한 열처리 방법을 선택해야 한다. 강 열처리의 경우 소둔(annealing), 소준(nomalizing), 소입(Quenching), 소려(tempering), 특수 열처리, 표면강화 열처리 등으로 분류된다.
소둔은 철 또는 강의 연화, 결정 조직의 조정 또는 내부 응력(변형력) 제거를 위해 적당한 온도로 가열한 후 천천히 냉각하는 조작으로 풀림이라고도 한다.
처리 목적이나 조작법에 따라 완전소둔, 항온소둔, 확산소둔, 구상화소둔, 응력제거소둔, 연화소둔 등이 있다.
완전소둔은 딱딱해져(경화) 깨지기 쉬운 강을 다시 연화시켜 가공을 쉽게 하기 위한 작업으로 대부분은 완전소둔을 활용한다.
항온소둔은 완전소둔의 일종으로 소둔시간을 단축시키기 위해 흔이 이용되는 방법이며, 확산소둔은 응고된 주조조직상의 주괴 편석(금속이 응고할 때 먼저 굳는 부분과 나중에 굳는 부분에 따라서 조직이 달라지는 현상)이나 강의 균질화를 위해 사용된다.
구상화소둔은 소성가공이나 절삭가공성 및 기계적 성질 개선시 활용되며 응력제거소둔은 단조, 주조, 기계가공 및 용접 등에 의해 생긴 잔류응력을 제거시키기 위해 가열하는 열처리다.
연화소둔은 적당한 온도로 가열해 가공조직을 완전히 회복시키거나 소성가공 또는 절삭가공을 쉽게 하기위해 쓰인다.
소둔은 주로 냉연강판 제조시 이뤄지는 공정으로, 냉연강판은 열연코일을 산세척 해 표면스케일을 제거한 후 상온에서 냉간압연한 뒤 소둔 및 조질압연공정을 거쳐 만들어진다.
냉간압연된 강판 자체는 매우 딱딱하게(경화) 되어 있기 때문에 가공성을 요구하는 부품을 만들기에는 부적합하다. 이 때 열처리(소둔)을 통해 강판을 부드럽게 함으로써 가공성을 향상시키는 것이다.
소둔공정은 가열로에서 강판을 650~850 ℃ 로 가열한 뒤 일정 시간 유지함으로써 재결정 현상에 의해 경도를 저하시키고 가공성을 개선하는 작업을 수행한다.
소둔과정을 거치지 않은 강판은 경도(표면강도)가 높고 가공성이 부족하지만 소둔 후 생산된 재결정조직의 강판은 경도, 항복점(외력에 의해 발생한 변형이 원형으로 되돌아 오지 않기 시작하는 상태), 항장력(잡아당길 때 물체가 외력에 의해 파괴되는 순간의 파괴강도)이 낮아져 가공성이 향상된다.
소둔방식은 BAF(상자소둔설비)와 CAL(연속소둔설비)로 구분하고 있으며 최근 대부분의 철강사들은 품질과 생산성을 향상시키며 제조원가를 절감할 목적으로 연속식 소둔방식을 채택한다.