[금속조직학]마찰교반용접 시편의 조직 관찰

소개글

A+ 받은 실험 보고서 입니다.
마찰교반용접 된 시편을 절단하여 마운팅을 한 후 연마 및 애칭(부식)을 통해 시편을 관찰하는 실험입니다.

목차

1. 실습의 개요 및 목적

2. 관련 지식 및 용어의 이해
2.1. 마찰교반용접(FSW)
2.1.1 마찰교반용접(FSW)의 원리
2.1.2 FSW의 장점과 단점
2.2. 알루미늄의 특성
2.2.1 Al-Mg계 합금의 특성
2.2.2 Al-Mg-Si계 합금의 특성
2.2.3 Al-Mg-Si계 합금의 용도
2.3. 실험재료
2.4. 시편의 채취
2.5 마운팅(mounting)
2.5.1 합성수지에 의한 시험편의 마운팅
2.5.2 물림쇠에 의한 시험편의 유지
2.6 연마(mounting)
2.6.1 연마의 종류
2.7 폴리싱(polishing)
2.7.1 폴리싱 준비
2.7.2 폴리싱 절차 중 주의 점
2.8 에칭(etching)
2.8.1 부식액
2.8.2 부식 절차 중 주의 점
2.9 광학현미경
2.9.1 현미경의 종류
2.9.2 현미경의 구조
2.9.3 현미경 조작 방법 및 조직 사진 촬영법

3. 작업절차 및 방법
3.1.1 시험편 선정
3.1.2 시험편 채취
3.1.3 마운팅
3.1.4 연마&폴리싱
3.1.5 부식
3.1.6 결과 정리 및 고찰
3.2 결과에 관한 고찰

4. 소감

5. 참고문헌

본문내용

Ι. 실습의 개요 및 목적
금속조직학의 금속조직 관찰은 1864년 영국의 H.C.소르비가 연마한 금속표면을 적절한 부식액으로 처리함으로써 합금의 상을 식별하고 현미경 관찰에 의해 내용을 밝힘으로써 시작되었다. 이후 광학현미경의 분해능 향상, X선회절에 의한 금속 결정구조의 해석이 가능해짐으로써 보다 미세한 내부구조와 정확한 내부조직이 밝혀졌고 실용상 유용한 정보를 제공할 수 있게 되었다.

1950년 전후에, 전자현미경 관찰의 응용으로 확대배율이 광학현미경 배율의 100배가 10만 배가 되면서 박막시료에 의한 합금 내부의 원자거동을 직접 해명할 수 있게 되었다. 1960년에는 국소 전자현미경 조사에 의한 형광 X선 분석(XMA)에 의한 원소분석과 정량적 평가도 할 수 있게 되었다. 광학현미경에 의한 금속조직학의 관찰은 결정입자의 크기 ·형태, 조직형태와 비금속 개재물의 크기 ·형태 및 분포 또는 미세한 편석이나 기타 조직조건 등에 관한 정보도 밝혀낼 수 있다.

현미경에 의한 금속의 조사는 처리된 시료 표면을 관찰함으로써 수행된다. 시료는 평평하고 흠이 없고, 거울과 같은 상태라야 한다. 연마된 상태의 시료는 균일하게 보이고 내부구조는 전혀 보이지 않게 되나 여기에 부식액을 가하면 특정부위 즉, 에너지 적으로 불안정한 결정립계에 선택적 부식이 일어나 재료의 미세조직을 관찰할 수 있게 된다.

1960년 전후로부터 전자현미경의 활용으로 관찰 배율이 10만 배로 향상됨에 따라 미세조직뿐만이 아니라 국소전자조직에 의한 X-선 분석으로 정성적인 조성원소의 분석과 정량적인 평가도 할 수 있게 되었다.

이렇게 발달해 온 금속조직학의 관찰을 실습하기 위해 이번 실험은 직접 알루미늄을 가지고 마찰교반용접, 연마, 폴리싱, 애칭을 이용하여 결과를 도출해 보고자하며, 금속 재료의 사용 목적에 따라 준비한 재료를 부식액의 조제 및 부식 기법 등 알맞은 방법을 사용하기로 한다.

또한, 한 학기동안 금속조직학에 대한 이론수업을 듣게 되면서 이론적으로는 알고 있지만 이것을 실제로 우리가 직접 실험하고 결과를 도출 해내는 것은 이론과 매우 다를 것이기 때문에 금속 현미경의 원리와 조작법에 대하여 습득하고 실습함으로써 조직의 특성을 파악하는 방법을 익힌다.

참고 자료

Effect of H2 gas exclusion by molten metal treatment in the mechanical properties of Al-Mg alloy, 이상민, 2010, 서울
Effect of Mn addition and homogenization heat treatment on the tensile properties in Al-Mg-Si alloy system. 박종환. 1996. 대전
FE-Simulation and Measurement of the Residual Stress in Al6061 During T6 Heat Treatment, 고대훈 외 4명, 2011, 대한기계학회
마찰교반접합한 Al 6061 합금의 기계적 특성연구 = Study on Mechanical Properties of Friction Stir Welded Al 6061-T6 Alloy 조제희
http://blog.daum.net/mhc4151/2
http://ire.wo.tc/xe/1652
http://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%97%90%EC%B9%AD
http://blog.daum.net/llgyul/13448578
마찰교반용접(네이버 블로그) http://blog.naver.com/fswkorea
연마(네이버 예비철강인 카페) http://cafe.naver.com/dkqdus/82688