[재료공학]주조부터 시효까지의 각 단계의 공정, 7075의 조성을　쓰고 시효 시에 나올 수 있는 모든 석출 물을 쓰고 그 석출물의 특징

소개글

◎ 주조부터 시효까지의 각 단계의 공정을 나열하고 그 특징과 그 공정에서 일어나는 현상을 쓸 것.

◎ 실험한 재료는 7075합금이다. 7075의 조성을쓰고 시효 시에 나올 수 있는 모든 석출 물을 쓰고 그 석출물의 특징(구조, 형상 등등 )을 쓰시오 .

목차

◎ 주조부터 시효까지의 각 단계의 공정을 나열하고 그 특징과 그 공정에서 일어나는 현상을 쓸 것.
☆ 공정순서 ☆
☆ 각 공정순서의 특징과 현상 ☆

◎ 실험한 시효시간에 따른 경도곡선과 석출물의 변화 양상을 비교하시오.

본문내용

☆ 7075합금 < Al - Zn - Mg 계 >
초초 duralumin, Al 합금 중 최고인 특성을 가지고 있다. 항공기용재, 스포츠용구등의 용도로 쓰인다.
① 주성분 : Zn 5.1~6.1, Mg 2.1~2.9, Cu 1.2~2.0, Cr 0.18~0.35
② Al - Zn - Mg 계에 속하는 것에 초초 duralumin (Extra Super Duralumin, ESD )이라 하여 항공용재로 쓰이는 것, 또는 clad나 압출재로 쓰이는 75S 합금 등이 있다. ESD합금 (7075합금)은 1.5~2.5%Cu, 7~9%Zn, 1.2~1.8%Mg, 0.3~1.5%Mn, 0.1~0.4%Cr을 품는다. 이 계의 합금은 그림의 Al - MgZn₂ 계 평형상태도에 보는 바와 같이 약 5% 이상의 MgZn₂를 품는 합금은 시효경화성이 현저하므로 고강도합금으로 주목되고 있다. 그러나 응력부식균열성이 있어 자연균열(season cracking)을 일으키는 경향이 있으므로 0.2~0.3%Cr 또는 Mn을 첨가해서 자연균열을 억제하고 있다. 열처리는 450℃에서 용체화하여 약 120℃로 24hr 인공시효 경화시킨다. 시효재의 인장강도는 약 60Kgf/㎟이고 Al합금중 최고 강도를 갖는다.
이외에 HD합금(5.5%Zn, 1.2~2%Mg, 0.7~0,8%Mn, 0.25~0.3%Cr) 이 있으며, 이것은 고온변형저항이 낮은 특징이 있고 420℃에서 용체화하여 20일 상운시효시키면 σB 50㎏/㎟, σ0.2 28㎏/㎟, σ 15%정도의 인장특성을 갖는다.
③ Al7075 합금은 Zn, Mg 및 Cu의 함량이 낮으며(5.6%Zn, 2.5%Mg 및 1.6%Cu), T651 조질로 열처리할 때 58kg/mm²의 최대인장강도와 11%의 연신율을 갖는다. 이와 같은 높은 강도는 2중 시효처리에 의하여 생긴 높은 밀도의 G.P 존 과 betha` 석출물 때문에 얻을 수 있다. 알루미늄 합금에는 우선 강도가 요구되지만, 그 밖의 용도에 따라서 인성, 피로특성, 내 응력부식 균열성(내SCC성)등이 요구된다. Cu의 첨가는 강도의 내SCC성, 내피로 및 내 부식 피로특성, 상온과 극저온에서의 연성 등을 높인다고 말한다. 실용의 고 강도 합금에는 Cu첨가에 의한 강화가 채용되고 있다.
④ Al - Zn - Mg 3원계 합금의 상분해 과정은 조성비에도 기인하지만 과포화 고용체 → G.P.존 → ή → η (→T)로 진행된다.

참고 자료

비철금속재료 _원창출판사
Scale-Up 실험교재_부품,소재
신금속재료학_대원사