[금속공학실험] Cu와 Mg 합금의 변형거동 (예비보고서)

소개

"[금속공학실험] Cu와 Mg 합금의 변형거동 (예비보고서)"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 재료의 기계적 특성(①), 미세조직 특성(②) 및 이용 분야(③)
3. 실험 내용
4. References

본문내용

1. 실험 목적
Cu와 Mg는 순금속으로, 또는 다른 금속과 합금을 만들어 산업, 의학을 비롯해 다양한 분야에서 사용되고 있다. 예를 들어, Cu는 전선, 송수관, 선박, 동전 등에 사용되며 Mg는 노트북, 휴대전화, 로켓 등에 사용된다. 이렇게 생활 전반에서 두 금속과 그 화합물을 찾아볼 수 있는 까닭은 Cu와 Mg의 물리적, 화학적, 기계적 성질 때문이다. 본 실험에서는 tensile test를 통해 순수한 Cu(99.997%)와 Mg alloy인 AZ31(Mg-3%-1%Zn) 시편의 stress-strain curve를 plot하고 변형에 따라 미세조직이 어떻게 변화하였는지 비교한다.
본 실험은 시편 준비, 인장시험, Vickers Hardness test, 미세조직 관찰의 단계로 구성되어 있다. 먼저 Cu는 600 °C에서 2시간, Mg alloy는 400 °C에서 4시간 열처리 후, 규격화된 모양으로 가공함으로써 인장시편을 준비한다. 이후 인장시험을 통해 얻은 load와 displacement 값을 이용하여 engineering stress-strain curve를 그린다. 또한 Vickers Hardness test로 시편의 경도를 측정한다. 결과값을 바탕으로 Cu와 Mg alloy의 기계적 특성을 계산, 분석한다. Cutting, mounting, polishing, etching의 과정을 거쳐 OM과 SEM으로 변형 전후의 시편을 관찰하고 미세조직을 분석한다.

2. 재료의 기계적 특성(①), 미세조직 특성(②) 및 이용 분야(③)
- Cu와 Cu alloys
① Cu는 FCC 구조를 가진다. 순수한 Cu는 무르지만 다른 원소를 첨가하여 합금화하면 강도와 연성의 향상을 이끌 수 있다. 또한 내부식성, 내마모성 및 전기적, 열적 특성을 바꿀 수 있다. 예를 들어, C71500의 밀도는 8.94 g/㎤이고 elastic modulus는 150 GPa인 반면, C36000의 밀도는 8.5 g/㎤이고 elastic modulus는 97 GPa이다.

참고자료

· ㅇㅇㅇ 교수님, 19금속공학실험 매뉴얼
· ㅇㅇㅇ 교수님, 18-2 신소재공학실험1 매뉴얼
· 윤존도, 주사전자현미경 분석과 X선 미세분석, 청문각, 2005
· 조양구, 전자현미경의 개발과 응용, 화학세계 2008
· 주사전자현미경의 기본원리와 응용(Part Ⅱ), 정석균, 전정범, 주식회사 코셈 부설연구소, KIC News, Volume 13, No.1, 2010.
· George E. Dieter, Mechanical Metallurgy SI metric edition, McGrawHill
· William D. Callister, Jr. Materials Science and Engineering An Indroduction 7th edition, WILEY