1. 풀림 [annealing, 燒鈍（소둔），燒なまし］
풀림（annealing， 燒鈍）이란 강（鋼） 속에 있는 여러 가지 응어리를 풀어서 강의 성질들을 변하게 한다는 뜻 입니다.
풀림(annealing)의 종류는 많으나, 그 중 다음과 같은3 종류의 풀림 처리에 대하여 조사하여 보도록 하겠습니다.
3가지 종류의 풀림 처리
(1) 강을 매우 연（軟）하게 한다（완전 풀림)
(2) 내부 응력（應力， stress）을 제거한다（응력제거풀림）
(3) 기계적 성질들을 개선한다 (구상화 풀림)
1-1． 강을 연（軟）하게 한다 （완전 풀림）
강（鋼）의 성질이 질기고 딱딱하여 경도와 강도가 큰 강만 좋은 것은 아닙니다. 어느 경우에는 아주 연（軟）한 성질의 강도 필요할 때가 있습니다. 딱딱하고 질겼던 강을 연하게 하는 열처리 방법을 '완전 풀림(full annealing)'이라고 합니다.
완전 풀림하는방법
(1) 강을 가열하여 오스테나이트 상태로 한다
예를 들면 아공석강과 공석강은 A3변태선보다 50℃정도 높게 가열하여 완전히 오스테나이트 상태로 합니다.
그러나 과공석강（過共析鋼）은 A변태 온도보다 약 0C 높게 가열하여 오스테나이트와 시멘타이트의 혼합 조직으로 합니다.
(2) 이 온도에서 일정한 시간 유지한 후
(3) 매우 천천히 냉각한다.
예를 들면 탄소강을 가열하였던 가열로（加熱爐）에서 제품을 꺼내지 말고 그대로 두고 불을 끕니다. 그러면 가열로가 냉각되면서 그 속에 있는 제품도 함께 천천히 상온까지 연속 냉각되게 됩니다.
이와 같이 3 과정을 거쳐서 '완전 풀림(fullannealing)' 합니다.
이렇게 천천히 냉각되면, 즉 풀림 처리되면 조직과 기계적 성질은 어떻게 될까요?
탄소강의 경우, 지금까지 배운 연속냉각곡선(C.C.T.곡선)과 등은 변태 곡선(S곡선)을 이용하여 풀림(annealing)하였을 때 나타나는현상들을 생각해 보겠습니다. 완전 풀림은 매우 천천히 냉각하여야 하므로, 냉각속도는 연속 냉각 곡선에서 매우 느리게 나타나게 됩니다.
여러 종류의 탄소강이 냉각되면서 생기는 조직 - 연속냉자곡선
① 아공석강은 냉각하는 도중에 Fs 선과 Ps 선, 그리고 Pf 선을 통과하게 됩니다. 그러므로 아공석강을 풀림 처리한 후의 조직은 페라이트+펼 라이트의 혼합 조직으로 됩니다
② 공석강은 Ps선과 Pf선만 통과하므로 100% 펄라이트 조직으로 됩니다
③ 과공석강은 시멘타이트 석출 개시선과 Ps선, Pf선을 통과하면서 시멘타이트+펄라이트의 혼합조직으로 됩니다
시멘타이트는 결정립계에 석출 하므로 고기 잡을 때 사용하는 그물처럼 생겼습니다.
그러므로 이런 조직을 망상（網狀，network) 조직이라고 합니다.
강을 풀림 처리하였을 때가장 큰 특징은 재료가 매우 연（軟）해진다는 점 입니다. 이 때문에 여러 종류의 기계적성질도 많이 변하게 됩니다.
탄소강을 완전풀림 하였을 때 탄소량에 따라 피삭성（被削性）이 변하는 현상
① 저탄소강(약 0.1% ~ 0.3% C 정도)
절삭 가공을 하면 너무 연하여 표면이 꺼칠꺼칠하게 뜯기므로 절삭 가공에는 적당하지 않습니다. 풀림보다는 다음에 설명하는 불림(normalizing)을 하면 피삭성이 좋아져서 표면이 매끈해지게 됩니다.
② 중탄소강(약 0.3% ~ 0.6% C 정도)
완전 풀림한 것은 굵은 페라이트와 충상펄라이트의 혼합조직으로 되므로 기계 가공이 가장 잘 됩니다.
③ 고탄소강(약 0.9% ~ 1.1% C 정도)
완전 풀림 하여도매우 딱딱한 시멘타이트가 망상 조직을 이루고 있습니다. 이와 같은 시멘타이트의 망상조직은 충격에 매우 약할 뿐만 아니라 피삭성도 좋지 않습니다. 그러므로 다음에 설명하는 구상화（球狀化）풀림을 해야 합니다.
1-2. 응력 제거 풀림
강（鋼）을 기계 가공하거나 소성 변형하였을 때， 가공한 부분에 생가는 응력(stress)에 대하여 다시 한번 생각해 보도록 하겠습니다. 아울러 응력을 제거하기 위해서는 어떻게해야 하는지 생각해 보겠습니다 .
기계 가공한 표면이나 소성 변형한 부분은 원자가 불규칙하게 어긋나 있습니다. 이렇게 원자 배열이 어긋나 있는 곳은 전위(예:칼날 전위)가 발생하며, 전위가 생긴 부분은 응력（應力，stress）이 존재하게 됩니다．
그러므로 기계 가공한 면과 소성 변형한 부분은 반드시 응력이 축적되어 있으며, 기계 가공과 소성 변형을 할수록 응력도 증가하게 됩니다.
이와 같이 응력이 증가하면 경도가 증가하고 신율이 감소하여 강이 매우 취약（脆弱）해지게 됩니다. 그러므로 계속해서 소성 가공하면 가공도중에 금(균열, crack)이 생겨서 파괴되게 됩니다. 뿐만 아니라 열처리할 때 이 응력 때문에 변형이나 균열이 생기므로 응력은 가능한 한 제거하여야 합니다.
어떻게 응력(stress)을 제거하는가?
응력을 제거하기 위해서는 전위가 소멸되어 없어지도록 하여야 합니다. 이렇게하기 위해서는 전위(원자)들이 이동하여야 하며, 전위(원자)들이 이동하기 위해서는 에너지가 필요하게 됩니다. 즉 '가열' 하여야 합니다.
이와 같은 이유 때문에 응력을 제거하기 위해서는 '가열' 하여야 한다는 사실을 알 수 있을 것입니다.
응력 제거 풀림 처리하는 방법
(1) 응력의 정도나 강의 중류에 따라 일정하지 않으나 일반적으로 조직이 변하지 않는 온도, 즉 A. 변태점 이하의 온도로 가열합니다.
탄소강이나 저합금강의 경우 550℃~650℃ 정도, 열간가공강과 고속도강은 650℃~750℃ 정도로 가열합니다.
(2) 온도가 높을수록 원자(전위)의 이동이 빠르므로 가열시간이 짧아도 됩니다. 탄소강의 경우 보통1~2시간 동안가열하면 어느 정도 목적이 달성되게 됩니다.
(3) 냉각할 때 열응력（熱應力）이 생겨서 변형이 생기지 않도록 500 ℃까지는 로（爐，furnace） 속에서 매우 천천히 냉각하고, 그 이후에는 로에서 꺼내어 공기 속에서 냉각해도 됩니다.
담금질-뜨임 처리한 강은 뜨임한 온도보다 약 25℃이하의 온도에서 응력 제거 풀림 해도 됩니다.
1-3. 구상화 풀림
아공석강에서 펄라이트는 시멘트와 페라이트가 층상을 이루면서 시멘타이트가 긴 줄처럼 연결되어 있습니다. 시멘타이트가 이런 모양을 하고 있으면 냉간 가공할 때 피 가공성이 좋지 않습니다.
또 과공석강에서도 시멘타이트는 결정립계에서 석출 되어 길게 연결되어 있으므로, 그물 모양의 망상 조직을 이루고 있습니다. 이런 조직에 외부에서 충격을 가하면 딱딱한 이 시멘타이트를 따라 균열이 전파되어 쉽게 깨진지게 됩니다.
이와 같이 또는 강인성의 향상 또는 담금질할 때 발생하는 균열 등을 방지하기 위하여 망상의 시멘타이트를 둥근 모양의 구상 시멘타이트로 하여야 합니다.