[금속공학]OM/SEM을 이용한 비정질 티타늄과 복합재의 티타늄 그리고 A356의 미세구조 관찰

소개

OM/SEM을 이용한 미세구조 관찰한 실험 내용입니다.
여러 사진을 첨부하여 보기가 좋으며 OM과 SEM을 이용해 비정질의 티타늄과 복합재의 티타늄, 그리고 A356의 결정을 관찰하는 실험입니다.
장비로 찍은 사진 많이 첨부되어있습니다.

목차

1.실험 목적
2.이론적 배경
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 결과분석 및 토의

본문내용

6) 공정 응고

합금은 밖에서 보면 단순히 광택이 나는 균일한 물질로 보이지만, 실은 대부분의 경우 여러 가지의 복잡한 상의 혼합물(mixture)이다. 콘크리트의 내용물이 시멘트와 돌과 철근으로 되어 있는 것과 유사하다. 그 혼합물의 모양을 금속조직이라 하는데 합금을 전달, 단면을 연마한 후에 부식액으로 부식시켜 현미경으로 관찰하면 조직을 알 수 있다. 그 중에는 아름다운 모양을 한 것도 있다.
금속조직은 우선 응고할 때 일차적으로 형성되고, 냉각의 도중과 열처리 혹은 소성가공을 받아서 2차적으로 변화한다. 그러한 공정을 통해서 어떠한 상을, 어떠한 형태로, 어느 만큼 만드는가가 금속공학의 핵심이다. 그것에 따라서 비로소 합금은 목표하는 강도와 그 외의 성질을 발휘 할 수 있다. 그 때에 길 안내자가 되는 것이 상태도라는 지도이다.
어렵지 않게 상상할 수 있듯이 대부분의 경우 공업적으로 바람직한 조직은 미세하고 균일한 혼합체이다. 그러한 조직을 얻는 방법은 여러 가지 있으며, 그 중 미세조직을 얻는 대표적인 응고과정인 공정응고에 대해 알아보자.
아래 그림은 가상적인 금속 A와 B로 되는 대표적인 공정형의 2원계의 상태도이다. 온도 TE 보다 위에서는 좌우에서 각각 L-α, L-β 의 평형이 성립한다. 여기서 α라고 하는 것은 금속 A에 B가 조금 고용된 것으로, β는 금속 B에 A가 조금 고용된 상이다. (여기서 A, B는 가상적인 명칭이나, α상, β상이라는 명칭은 실제 여러 가지 합금에서도 자주 쓰인다.) CE 조성의 액상은 TE에서 α와도 β와도 평형 가능하므로, 결국 L-α-β의 삼자가 평형 공존 가능하다. TE 이하에서는 액상은 없어지고, 고상 α-β만이 공존하면서 실온에 다다른다. 농도 CE의 액상은 온도 TE에서 응고해서 α와 β를 동시에 정출하고, α상과 β상의 미세한 혼합체를 만든다. 이 혼합체를 공정(eutectic)이라고 한다. 상태도로부터 알 수 있는 바와 같이 확실히 공정점은 바로 온도가 낮은 골짜기로 되어 있다. 또한 여기서는 응고온도 범위가 zero이므로, 표피 형성형 응고로 되기 쉽다. 이것이 공정조성의 주조합금이 실용적으로 사용되어 온 커다란 이유다. 농도 C1의 조성의 액체를 냉각하면, 우선 고체 α가 초정(primary crystal)으로서 형성되고, 나머지 액상의 농도는 온도 저하에 따라 증가하여, 온도 TE에서 농도 CE로 되고, 여기서 공정응고를 한다. 따라서 조직은 수지상의 α초정을 미세한 공정이 둘러싼 형태로 된다.

참고자료

· 없음