1. 일반 열처리 방법 중 하나
Quenching충분히 가열하여 변태점(결정구조가 변하는 지점; 철은 A1, Acm선) 이상으로 온도가 올라간 금속을 물이나 기름 등에 담가 급격하게 냉각시키는 일이다. 말 그대로 '어디에 담그기 때문에' 담금질인 것.
금속의 강도와 경도를 올리기 위한 목적으로 한다. 철제 냉병기를 제작할 경우 핵심이 되는 부분 중 하나다.
주로 철에 사용되는데 철을 담금질하면 경도가 높아지지만 비철금속의 경우 오히려 연화되는 경우도 있기 때문이다.
철을 가열하면 선홍색으로 변하는데 이 상태의 철을 오스테나이트 강(Austenite steel)이라 부르고, 이 상태로 자연스럽게 식으면(공랭) 노멀라이징(불림)으로 소르바이트 조직이 된다. 물이나 기름 등으로 급격하게 냉각하면 통상의 상온 강인 펄라이트 조직 대신에 철 내부의 결정질이 변화하면서 경도가 높은 마르텐사이트 강(Martensite)이 탄생하게 된다.
자세히 말하자면 표준화 된 강철의 조직인 펄라이트는 BCC 격자 구조로 오스테나이트의 FCC 격자 구조 보다 슬립이 적게 일어나고 또한 탄소 고용량도 작다.
Fe-C 상태도에 따르면 오스테나이트 조직은 최소 723℃ 이상에서 존재하는 조직이기 때문에 주류 조직으로 실 사용이 불가능하다.[1]
일반적인 냉각(공랭)으로는 오스테나이트가 가진 탄소 고용량을 상온으로 가져올 수 없다. 그 때문에 급냉(수랭)을 하여 고용된 탄소가 철 분자에서 빠져나오기 전에 변태(무확산 변태)를 완료시켜 상온에서도 고온과 같은 수준의 탄소 고용량을 유지케 하는 것이다. 즉, 고온에서와 같은 수준의 탄소를 상온에서도 고용하기 위해서 시행하는 공정이 담금질인 것이다.
담금질은 마르텐사이트 조직을 얻기 위해서 행해진다. 이는 마르텐사이트 조직이 강도와 경도가 일반적인 펄라이트 조직에 비해 큰 까닭이다.
FCC 상태(오스테나이트)에서 탄소가 고용된 상태로 BCC로 변태 중 구조 변환이 탄소 원자로 인해 방해받아 BCT가 되며 이후 뜨임(열처리)을 통해 BCC로 만들어 진다. 대표적인 냉각 방법으로는 수랭(水冷), 유랭(油冷), 공랭(空冷), 노랭(爐冷)이 있다.
완전히 마르텐사이트화 된 철은 경도가 높고 깨지기 매우 쉬워 일반 용도로 사용하기 어려우므로 뜨임(Tempering, 열처리) 등의 추가적 열처리를 통해 내부 응력을 제거하고 연성/전성을 부가하는 것이 보통이다. 그냥 담금질 후에는 반드시 뜨임을 한다 라고 알아두면 된다.
담금질을 한다고 재료의 무게가 늘어나지는 않는다. 탄소를 외부에서 주입하는 것이 아닌 강 내부의 시멘타이트(Fe3C)에서 탄소를 빼와 고용시키는 것이기 때문이다.
소설 등에선 비유적 표현이나 혹은 설정등으로 '피로 담금질 했다'는 말이 존재하는데, 실제로 과거엔 물이나 기름 말고도 피로도 담금질을 하는 경우도 있었다. 다만 피로 담금질을 했던 것은 실용적인 의미보단 주술적인 의미가 더 강했기 때문에 오늘날에는 쓰이지 않는 방법이다.
물로 하는 담금질은 난이도가 매우 높다. 비열이 높기 때문에 금속이 급격하게 식기 때문인데, 금속 변형, 갈라짐 등이 쉽게 발생한다. 그런데 동아시아에서는 물로 담금질을 하는 비중이 높았고, 특히 조선은 기름이 부족한 국가였기 때문에 물을 주로 사용하여 물 담금질의 달인들이었다. 기름 담금질이 일반적인 서양 대장장이들이 물 담금질을 시도하다 쓴맛을 보는 장면은 이 영상으로 볼 수 있다. 다만 해당 동영상은 물 담금질에 대한 노하우나 이해도가 부족해서, 달궈진걸 아무 처리도 안하고 그냥 쌩으로 물에다 쳐박기 때문에 실패율이 높을수밖에 없다.[2] 실제 한반도인들이 했던 물 담금질은 달궈진 철의 온도를 조금이라도 더 낮추기 위해 진흙과 지푸라기 반죽으로 덮고, 물에 넣는것도 그냥 넣고서 뻐팅기는게 아니라 살짝 살짝 담궜다 꺼내기를 반복하면서 최대한 천천히 했다. 당연히 기름이 부족할 수밖에 없는 개발도상국은 보통 물로 하는데, 개발도상국의 대장장이들은 물담금질의 달인들일 수밖에 없다.
1.1. 미디어에서의 모습
몇몇 양판소나 양무소에서 대장장이의 망치질을 담금질이라고 하는 경우가 종종 있는데, 이는 배경지식 부족으로 일어난 결과다. 모루에 하는 망치질은 " 단조"라 불리며, 담금질 작업에는 망치를 사용하지 않는다. 그리고 비철금속에는 약화시키려는 게 아니라면 쓰지 말아야 하지만, 아무 데서나 담금질하는 경우가 많다. 미스릴 같은 가공의 금속이야 담금질의 효과가 있다고 설정하면 그만이지만 실제 금속에도 담금질하는 경우가 대부분이다. 애초에 금속마다 처리법이 다르다는 것 부터 담금질의 원리도 모르고, 그냥 담금질은 단단하게 만드는 거라고만 생각해서 벌어지는 일이다.[3]판타스틱 포 영화판에서, 닥터 둠이 휴먼 토치에 의해 초고온으로 달구어진 상태에서 더 씽이 뜯은 소화전 물줄기에 맞아서 담금질당해 전신 금속상으로 굳어져 버렸다.
2. 조폭계 용어
칼[4]을 담그다의 의미. 보스급의 사람이 어디 어디의 인간 좀 담그고 와라 하면 칼질 좀 하라는 소리다. 사실 더 예전에는 젓갈 담가버린다는 표현이 있었음을 볼때 어원은 이쪽일 수도 있다. 현대에 와서는 젓갈보다 더 단단한 거로 담가버리는 전설도 있지만.실제로는 칼을 주다 라는 용어를 쓴다고 한다. 그리고 받는 쪽은 (복부로)칼을 받게 된다. 친구 같은 조폭영화에서 몇 번 언급되어 이제는 은근히 알려진 용법.
축구에서 거친 파울을 할 때나 야구에서 헤드샷을 맞출때, 슬라이딩으로 상대 수비수를 다치게 했을때 속되게 담근다는 표현을 쓰기도 한다.
배틀로얄, 경쟁전, PvP, PK 요소가 들어간 게임들에서 상대 플레이어를 제압/제거/견제하는 행위를 할때에도 쓰인다.