금속의 강화기구 (A+자료)

소개글

강도와 변형률은 금속의 가공, 에 있어서 중요하다. 그 중에서 강도는 금속이 사용되는 곳에 따라 적절하게 조절되어야 하는데, 강도를 강화시키는 방법으로 5가지의 금속의 강화기구가 존재한다.

목차

1. 서론

2. 금속의 강화 기구
① 고용체 강화 (Solid solution strengthening)
② 분산강화 (Dispersion hardening)
③ 시효경화, 석출경화 (Age, Precipitation hardening)
④ 가공경화, 냉간가공 (Strain, Work hardening)
⑤ 입자 미세화 경화 (Grain size strengthening)

3. 토의 및 결론

4. 출처 및 참고

본문내용

1. 서론
강도와 변형률은 금속의 가공, 에 있어서 중요하다. 그 중에서 강도는 금속이 사용되는 곳에 따라 적절하게 조절되어야 하는데, 강도를 강화시키는 방법으로 5가지의 금속의 강화기구가 존재한다.
금속의 강도와 변형률을 이해하기 위해서는 전위(Dislocation)에 대해 먼저 알아야한다. 전위는 완벽한 결정구조에 반하여 생기는 선결함으로, 재료가 영구적으로 변형(소성변형)될 때 발생하게 된다. 그리고 슬립(Slip)은 전위가 이동하여 재료가 변형되는 일련의 과정을 말하며, 전위의 슬립은 재료의 변형과 특히 금속재료의 강화현상을 설명하는데 중요한 개념이 된다.
소성변형은 수많은 전위의 슬립이 쌓이는 효과로, 비가역적인 변형, 힘, 응력이 가해졌을 때 전위의 이동이 일어나고, 그에 따라 모양의 영구적인 변형이 일어나는 변화를 말한다.

전위의 슬립이 이동하는 동안, 전위는 위의 그림과 같이 하나의 주위 환경에서부터 동일한 주위 환경으로 이동한다. 전위가 한 평형위치에서 다른 위치로 이동하는데 필요한 응력을 Peierls-Nabarro 응력이라 하고 다음과 같다.

전위의 슬립을 조절함으로써 금속의 기계적 성질을 제어할 수 있다. 전위의 슬립을 어렵게 한다면, 슬립을 일으키기 위해 필요한 힘이 더 커지고, 따라서 더 큰 힘을 가해야만 금속의 소성변형이 일어나게 된다.
전위의 슬립을 방해하는 방법에 따라 금속의 강화기구가 나눠지게 되고, 크게 고용체 강화, 분산강화, 석출강화, 가공경화, 입자미세화 경화의 5가지 강화기구가 존재한다.

2. 금속의 강화 기구
① 고용체 강화 (Solid solution strengthening)
고용체는 고체의 결정 속에 다른 원소의 원자가 혼합해서 완전하게 균일한 상을 이룬 고체 혼합물이다. 용질 원자의 들어가는 방식에 따라, 용매 원자 사이의 틈에 용질 원자가 끼어들어가는 침입형 고용체, 용매 원자를 밀어내고 용질 원자가 대신 들어가는 치환형 고용체로 나뉜다.

참고 자료

재료과학과 공학, Donald R. Askeland, 5판
금속의 강화기구 (http://blog.daum.net/shiki/15118875)
분산강화 (http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=734436&cid=42325&categoryId=42325)
석출경화 (http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=412240&cid=42327&categoryId=42327)