재료공학 실험 예비 레포트

소개글

금속의 강화기구 ,석출경화, 냉간가공된 Cu의 소둔 에 대해 다룬 실험 예비 레포트

목차

1. 금속의 강화기구에 대해 간략히 조사하시오
1) 고용강화
2) 석출강화, 분산강화
3)가공경화
4)결정립 미세화
5) 마르텐자이트 강화
6)섬유상 강화

2. 석출경화
1) 석출경화가 일어나는 구동력은 무엇인가?
2) G.P 1 Zone 에서 구리의 편석이 어디서 일어나는지 고찰하고 석출변화에 따른 Al의결정구조 변화를 기술하시오.
3) 석출경화와 분산강화의 차이점은 무엇인가?
4) 석출이 많이 일어나기 위한 조건은 무엇이 있는가?

3. 냉간가공된 Cu의 소둔
1) 냉간가공과 열간가공의 차이점은 무엇인가? 2) 회복과 재결정의 구동력은 무엇인가, 그리고 이 둘의 차이점은?
3) 결정립 성장의 구동력은 무엇인가?
4) 금속과 합금의 재결정 온도를 상승시키는 요인은 무엇인가?

본문내용

1. 금속의 강화기구에 대해 간략히 조사하시오
1) 고용강화
보통 용매원자의 격자에 용질원자가 고용되면 순금속 바도 강한 합금이 된다. 이것은 고용체를 형성하면 그것이 치환형이건 침입형이건 간에 격자의 뒤틀림 현상이 생기고 따라서 용질원자 근처에 응력장이 형성된다. 이 용질원자에 의한 응력장이 가동전위의 응력장과 상호작용을 하여 전위의 이동을 방해하여 재료를 강화시키는 형태를 고용(체)강화라고 한다. 만약 용질원자가 격자내에 불규칙하게 분포되어 있으면 고용체 강화의 효과가 적고, 규칙적으로 분포되어 있으면 그 효과가 크다. 그 이유는 전위선이 직선이고 용질원자가 완전한 불규칙도를 갖는다면, 전위선에 가해지는 힘은 전위선에 대한 용질원자의 상대적인 위치에 의해 결정되는데 직선의 전위선과 완전한 불규칙도를 갖는 용질원자의 분포에서는 전위에 가해지는 힘의 합이 영으로 된다. 그러나 실제로는 용질 원자가 완전한 불규칙도를 이루지 못하고, 전위선이 직선을 유지하고 있지 않아 쉽게 휘어지기 때문에 전위에 힘을 작용하여 전위의 이동을 억제한다. 전위와 용질원자의 상호작용에 의한 항복강도의 증가량은 전위와 용질원자의 상호작용에 의한 강도에 비례하며, 용질원자농도의 제곱근에 비례한다.
2) 석출강화, 분산강화
금속은 기지에 미세하게 분산된 불용성의 제2상에 의해 효과적으로 강화된다. 이때 분산된 제2상이 어떤 방법에 의해 도입되었는가에 따라 석출 강화(precipitation strengthening)와 분산강화(dispersion strengthening)로 구별하여 부르고 있다. 즉, 석출 강화란 열처리 과정을 통하여 과포화 고용체로부터 제2상을 석출시켜서 강화시키는 현상을 말하는 것이고, 분산 강화란 좀 더 일반적인 용어로서 제2상이 고용체로부터의 석출이 아닌 다른 과정, 예를 들면 분말 야금법이나 입자강화 복합재료에서처럼 제조 과정 중에 산화물, 탄화물, 붕화물 및 질화물 등의 제2상을 인위적으로 첨가해서 강화시키는 현상을 말하는 것이다

참고 자료

『재료과학과 공학』 William D. Callister