[재료실험]시효경화와 경도시험

소개글

시효 경화에 관한것과 경도시험 로크웰 경도계, 그밖에 순서나 시효경화
열처리 세단계. 온도와 시간의 영향 등 자세한 것들을 많이 실었습니다.
물론 A+받은 레포트 이구요. 많은 도움 되실 겁니다.^^

목차

*시효경화
*시효경화와 석출경화
*시효경화 열처리 세단계
*시효하는 동안의 비평형 석출물
*시효강화처리의 목적
*시효 온도와 시간의 영향
*시효 경화에 대한 조건
*고온에서 시효경화가 가능한 합금의 사용
*시효 경화 합금
*경도시험.경도계
*로크웰 경도계의 구조
*측정 원리및 압흔 깊이
*로크웰 경도시험기의 특징
*로크웰 경도시험기의 조작에 의한 시험순서
*참고문헌

본문내용

1단계:용제화 처리(solution treatment)
합금을 솔버스 온도 이상으로 먼저 열처리하여 균일한 고용체 α가 형성될 때까지
유지시킨다. 이 과정은 θ 석출물을 용해시키고 원래의 합금에 존재하는 편석을
감소시킨다. 고상온도 바로 아래까지 합금을 가열하여 균질화 속도를 증가시킬
수도 있지만 비평형 공정 미세구성물의 발생으로 용융을 초래할 수 있다. 그러므로
Al-4% Cu 합금은 500΄C 와 548΄C 사이, 솔버스와 공정온도 사이에서 용제화
처리를 한다.

2단계:급랭
용체화처리 후에 조직중에 α만을 함유하고 있는 합금을 빠르게 냉각시키거나
급랭한다. 원자가 핵 생성이 가능항 위치로 확산할 시간이 없게 되어 θ는 형성
되지 않는다. 급랭한 후의 조직은 여전히 α만을 함유하게 되며, 이 α는 과잉
구리를 함유하고 있는 과포화고용체(Supersaturated solid solution) αss 로
이것은 평형조직이 아니다.

3단계:시효
마지막으로 과포화된 α를 솔버스 온도 이하에서 열처리한다. 이런 시효온도에서
원자는 단지 짧은 거리를 확산한다. 과포화된 α는 불안정하기 때문에 여분의
구리 원자는 수많은 핵생성자리로 확산하여 석출물이 성장하게 된다. 결국 시효
온도에서 충분한 시간동안 합금을 유지시킨다면 평형 α+θ 조직이 형성된다.
그러나 평형조직이 형성되기전에 시효과정을 중단시킴으로써 더 높은 강도를
얻을 수도 있기 때문에 이런 열처리가 항상 바람직한 것은 아니다.

*시효하는 동안의 비평형석출물
알루미늄과 구리의 합금을 시효하는 동안 평형 θ가 형성되기 전에 연속적인
일련의 석출물이 만들어진다. 시효의 초기에 구리 원자는 α기지내에서 {100}면에
모이고, Guinier-Preston 존(GP-1 zone)이라 불리우는 매우 얇은 석출물울
만든다. 시효가 지속됨에 따라 더 많은 구리 원자가 석출물로 확산되고, GP-1
존은 두꺼워지면서 얇은 디스크, 즉 GP-2 존을 형성한다. 계속적인 확산으로
석출물은 더 큰 규칙도를 갖게 되고, 이것을 θʹ 라 한다. 그리고 마침내 안정한
석출물 θ가 형성된다. 비평형 석출물인 GP-1,GP-2 그리고 θʹ 는 정합석출물이다.
초기 열처리 단계에서 시효기간이 증가함에 따라 정합상의 크기가 증가하면서
합금의 강도가 증가한다. 이러한 정합석출물이 존재할 때, 합금은 시효상태에
있게 된다. 안정한 부정합 θ상이 석출될 때 합금의 강도는 감소하기 시작한다.

참고 자료

-‘공업재료(이론과 응용)’ 4판 Flinn/Trojan (주)교보문고
-‘재료과학과 공학’ 3판 Donald R.Askeland (주)사이텍 미디어
-‘재료 실험’ 송기경,이재윤,이형문 태훈출판사
-‘재료시험법’ 스도우하지메 동명사
-‘최신 금속 재료 총정리’ 박일부,최병강 도서출판 남양문화
-네이버 백과사전