[금속재료공학실험]시효 경화(Age Hardening)

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의 사항
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
가. 듀랄루민형 (4～5% Cu-Al), 합금에 대한 석출시효를 통하여 비평형 반응에 의한 강화기구 중 고상석출반응의 하나인 시효경화(age hardening) 현상을 이해하고, 다상금속의 강화기구를 알기위함.

2. 실험 이론 및 원리
가. 합금의 명칭과 표기 방법
미국의 Alco사의 합금 명을 원칙으로 한다. 첫 앞자리는 합금명을 뜻하고, 둘째짜리는 개량번호, 셋째자리는 열처리 또는 가공처리 부호, 넷째짜리는 합금번호를 뜻한다.

나. 시효경화
시효에 의해서 시간이 지남에 따라 금속재료의 경도가 증가하는 것을 시효경화라고 한다. 시효경화 효과는 강도가 석출입자의 크기와 배열에 의하여 결정되는 것이므로, 시간, 온도 및 냉간가공 정도에 따른다. 각 합금의 종류마다 최대강도를 내기 위한 온도와 시간이 표준작업 지침으로 지정되어 있다. 온도를 표준온도보다 높게 또는 낮게 함으로써 필요하면 최대강도나 경도이하의 요구조건을 충족시킬 수 있다. 표준온도 보다 높게 하면 석출이 빨리되어 강도가 빨리 높아지고 온도를 낮추면 강도가 높아지는 속도가 느려진다. 최대강도에 도달하기 위한 소요시간보다 시효경화 처리시간을 짧게 하면, 이를 "Underaging"이라 하는데, Underaging을 하면 재료의 강인성 및 피로강도가 좋아지며 때로는 내식성도 좋아진다. "Overaging"이란 최대강도를 내게 하는데 소요되는 시간보다 더 장시간 가열 할 때를 말한다. 이것은 조대한 석출을 일으켜서 경도와 강도를 최대치 이하로 떨어뜨린다. 그 대신 Overaging된 금속은 전기전도 및 열전도율이 놓아지며 치수의 안정성이 좋아진다. 그러나 극심한 Overaging이 생기지 않도록 주의를 요한다. 참고로, 합금에 있어서 강도증가는 주로 마르텐사이트 변태가 되겠으나 상변태와 그리고 석출을 통해 일어나는 것으로 제한된다.

참고 자료

B. Predel : Anleitung zum Metallkunde Praktiku, Univ. Stuttgart, 1977..
William. D .Callister, Jr. : 재료과학과 공학, 사이텍미디어, p.384～391.
R. Brik 외 : Structure and properties of Engineering Materials, 4th. ed. McGraw-Hill, New York, 1977.