[재료]비철재료의 열처리

소개글

A+받은 과목입니다.. 많은 도움되길 바래요~~

좋은 자료만 찾아서 정리했습니다..

목차

1. 실험목적
2. 이론적 배경
- 변형경화( Strain Hardening)
- 회복, 재결정 및 결정립 성장
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 고찰
6. 참고자료

본문내용

1. 실험목적

냉간가공 된 시편에서 온도와 어닐링 시간이 경도와 결정립 크기에 미치는 영향을 조사하고, 이 때 수반되는 회복,재결정에 따른 조직 및 기계적 성질의 변화를 조사한다.

2. 이론적 배경

(1) 변형경화( Strain Hardening)

변형 경화란 연성금속이 변형을 일으킴에 따라 점점 더 단단해지는 현상이다. 변형이 일어나는 온도가 금속의 융점보다 상대적으로 낮으므로, 즉 냉간 가공이므로 가공경화라고도 한다. 대부분의 금속은 상온에서 변형경화현상을 일으킨다.
소성가공의 정도는 변형률로 나타내는 것보다는 다음 식으로 정의되는 냉간 가공 백분율로 나타내는 것이 편리하다.


여기서, A0는 변형 전의 초기 단면적, Ad는 변형 후의 단면적이다.

위의 그림은 강, 황동 및 구리에 대한 냉간 가공의 증가에 따른 항복 강도와 인장 강도의 증가를 나타낸다. 반면에 연성은 감소하다.
변형 경화 현상은 전위들 사이에 나타나는 변형장의 상호작용으로 설명할 수 있다. 앞에서 언급한 바와 같이, 변형(변형 경화)정도가 증가할수록 금속의 전위 밀도는 증가하게 된다. 결과적으로 전위들 사이의 간격은 좁아들게 되어 점점 가까운 위치에 놓이게 된다. 평균적으로 전위와 전위 사이의 변형장은 서로 밀친다. 그러므로 한 전위의 움직임은 다른 전위에 의해 방해를 받게 된다. 전위 밀도가 증가할수록 전위의 움직임에 대한 다른 전위의 방해는 점점 커지게 된다. 따라서 냉간 가공의 양이 증가할수록 변형에 필요한 응력은 증가하다.
상업적 제작 과정 중에 변형 경화 현상을 이용하여 금속의 기계적 성질을 향상시킬 수 있다. 변형 경화 효과는 어닐링 열처리에 의해 제거할 수 있다.

(2) 회복, 재결정 및 결정립 성장

융점보다 상대적으로 낮은 온도에서 다결정 금속 시편에 소성변형을 가하면, 결정립 모양의 변화, 변형 경화, 전위 밀도의 증가 등과 같은 미세구조의 변화 및 재료 성질의 변화를 일으킨다. 변형에 쓰여진 에너지의 한 부분은 새로이 생성된 전위의 변형장과 관련된 변형률 에너지로 금속 내부에 저장된다.
이와같이 변화된 미세구조 및 재료 성질은 적절한 열처리를 통하여 가공 전의 상태로 복귀시킬 수 있다. 높은 온도에서 나타나는 복귀 과정에는 회복(recovery) 재결정(recrystalliza -tion)이 있으며, 뒤따라 결정립 성장으로 이어진다.

참고 자료

- 재료과학과 공학 (김용석외 3명)
- 재료강도학 (최재하 외 2명)
- 금속재료 (한봉희)
- http://cadenza.hnu.ac.kr/course/CreativeEng/Note1/temp.htm
- http://acetec.blogwa.net/data/data_1_4.html