[금속공학] 응고법

목차

급속응고법

1 고용한의 증대
2 응고조직의 미세화와 편석감소
3 비평형상의 생성

가압응고법

본문내용

1. 고용한의 증대
급속응고 시에는 용질원자가 평형 고용도 이상으로 고용된 과포화 고용체가 된다. 이는 열역학적 원리에 의하면 용액을 고상과 액상의 자유에너지가 같아지는 온도로 냉각시키면 고/액 계면의 성장속도가 고/액 계면으로부터 밀려나는 용질의 확산속도보다 크므로 용질 포획이 일어나 용질원자가 평형 고용도 이상으로 과포화 고용되는 것이다.

2. 응고조직의 미세화와 편석 감소
급속응고 시에는 액상의 과냉각이 크고 열방출의 속도가 빠르기 때문에 고/액 계면의 성장속도가 매우 커 용질 원자가 확산될 시간이 없어 미세한 결정립을 얻을 수 있다. 그리고 냉각 속도가 빠르면 용질확산과 고/액 계면 에너지에 의한 재용해 현상이 억제되어 응고시간이 단축되므로 수지상정의 수지상 가지 간격이 조밀화된다. 따라서 응고조직의 미세 편석도 감소한다. 또한 고/액 계면의 전진속도가 극히 빠르게 되면 고/액 계면이 요철 없는 평활한 계면으로 전진하게 되어 편석이 전혀 없는 응고조직을 얻을 수 있다.

3. 비평형상의 생성
급속응고 시에는 큰 과냉 하에서 응고가 진행되므로 평형상태에서 나타나지 않던 비평형상이 나타나게 된다. 고/액 계면의 성장속도가 느릴 경우에는 고/액 계면에서 국부적 평형이 유지되나 성장속도가 빨라지게 되면 고/액 계면에서 국부적 평형을 더 이상 유지할 수 없게 되어 비평형 상태가 되기 때문이다.

참고자료

· 없음