탄소강의 열처리 및 상변태

최초 등록일
2019.11.14
최종 저작일
2018.11
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"탄소강의 열처리 및 상변태"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험명

2. 실험 결과
2.1. 탄소강 시편들의 경도 측정
2.2. 탄소강 시편들의 경도 측정결과 비교

3. 실험 결과 고찰
3.1. 실험 데이터를 바탕으로 1,2,3 시편의 종류를 추론하고, 그 이유를 설명하라.
3.2. 알루미늄과 같은 일반적인 금속재료에서는 열처리에 의해 상변태가 일어나지 않는다. 그러나 강(Steel)의 경우, 열처리 과정에 따라 각기 다른 상을 얻을 수 있다. 그 이유를 고용원소의 거동으로 설명하라.
3.3. 다음은 탄소강의 CCT선도이다. 이를 참고하여 ‘조대한 펄라이트’ 조직을 얻을 수 있는 냉각경로를 A-E 중에서 제시하고, 이 때의 냉각방법을 설명하라.
3.4. 불림 열처리 시편과 뜨임 열처리 시편은 모두 페라이트와 시멘타이트 조직으로 분류될 수 있다. 그러나, 뜨임 열처리 시편에서 보다 높은 경도를 보이는 이유를 다음에 제시된 식을 통해 설명하라.

4. 참고문헌

본문내용

3.2. 알루미늄과 같은 일반적인 금속재료에서는 열처리에 의해 상변태가 일어나지 않는다. 그러나 강(Steel)의 경우, 열처리 과정에 따라 각기 다른 상을 얻을 수 있다. 그 이유를 고용원소의 거동으로 설명하라.
순철은 동소변태를 한다. 동소변태란, 고체 내에서 원자의 배열이 변화하는 것으로 격자구조의 변동을 수반한다. 912도 경에서 BCC의 페라이트(알파철)이 FCC의 오스테나이트(감마철)로 1349도 경, 다시 BCC의 델타철로 변태한다. 이렇게 온도변화에 따라서 격자구조가 변하여 다른 상을 보이게 된다. 이런 철은 탄소 고용도에 따라서 강과 주철로 나뉜다. 약 2% 이내의 탄소가 고용된 철을 강이라고 하며, 그 이상을 주철이라고 한다.
순철은 0.022%의 아주 작은 탄소 고용도를 보인다. 반면, 시멘타이트는 6.7% 정도의 탄소고용도를 보인다. 강(Steel)에서 0.022% 이상의 탄소가 페라이트(알파철)에 고용되지 못하고 주변으로 탄소가 확산된다. 그럼 페라이트 결정입계를 주변으로 탄소의 농도가 높아지게 되고, 이는 곧 시멘타이트가 형성되게 된다.

참고 자료

홍영환, 강의 열처리 기초, P.58, 기전연구사, 서울특별시 (1995)
H. K. D. H Bhadesshia and Sir. R. Honeycombe, STEELS MICROSTRUCTURE AND PROPERTIES, P.232 - P.260, Elsevier Inc., Cambridge (2006)
D.A.Porter, 금속상변태, P.260- P304, 김동훈 외 1명 엮음, 아이티씨 (2004)

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