조미니 단부 담금질 시험 (Jominy End-Quench Test)
쉽게 풀면
지름 25 mm, 길이 100 mm 정도의 둥근 막대를 오스테나이트 영역까지 가열한 뒤, 한쪽 끝면에만 물줄기를 뿌려 식힙니다. 물이 닿는 끝은 아주 빨리 식고 반대쪽으로 갈수록 천천히 식으므로, 막대 하나에 여러 냉각속도가 동시에 구현됩니다. 식은 뒤 옆면을 평평하게 갈아내고 끝에서부터 일정 간격으로 경도를 측정하면 '거리-경도 곡선'이 얻어집니다. 이 곡선이 완만하게 유지될수록 담금질성이 좋은 강입니다.
왜 중요한가
냉각속도를 바꿔가며 여러 시편을 만드는 대신 시편 하나로 담금질성을 정량화할 수 있어, 강종을 비교하고 규격을 정하는 표준 방법으로 자리 잡았습니다. 재료 논문에서는 새로 설계한 합금의 담금질성을 기존 강종과 비교할 때 이 곡선을 그대로 제시하는 경우가 많습니다. 산업 현장에서도 강재 납품 규격의 합격 판정 기준으로 쓰입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
끝면에서 멀어질수록 냉각이 느려지는데도 높은 경도가 유지되었다는 것은 그 강의 담금질성이 우수하다는 뜻입니다.
조금 더 깊게 보면
끝면에서의 거리는 곧 냉각속도와 대응되므로, 조미니 거리는 실제 부품의 지름·냉각매체 조건과 연결해 해석할 수 있습니다. 이 때문에 조미니 곡선과 '등가 지름' 환산표를 함께 쓰면, 특정 크기의 부품 중심부가 어느 조미니 거리에 해당하는지를 추정해 열처리 결과를 예측할 수 있습니다. 곡선이 급격히 떨어지는 구간은 마르텐사이트 대신 베이나이트나 펄라이트가 섞이기 시작하는 지점에 해당합니다.
주의할 점
이 시험이 측정하는 것은 재료의 담금질성이지 부품의 실제 경도 분포가 아닙니다. 실제 부품은 형상·표면상태·교반 조건에 따라 냉각이 달라지므로, 조미니 곡선은 환산 과정을 거쳐야 현장 조건에 적용할 수 있습니다.