[공학]금속의 열처리 (석출경화)

소개

재료에 가열과 냉각을 가하여 재료의 조직을 재배열하여 요구되는 성질 즉 가공성, 내마모성, 내 충격성, 강도, 자성 등을 갖도록 하는 일련의 작업을 통해 재료의 성질변화를 알아보기 위함이다.

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험원리 및 이론
- 석출현상 및 시효경화
- 석출형합금의 상태도와 시효열처리
- 열처리와 상태도와의 관계
- 시효석출의 이론
- 석출시의 형태
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 결론 및 고찰

본문내용

Ⅰ. 실험제목 : 금속의 열처리 (석출경화)

Ⅱ. 실험 목적 : 재료에 가열과 냉각을 가하여 재료의 조직을 재배열하여 요구되는 성질 즉 가공성, 내마모성, 내 충격성, 강도, 자성 등을 갖도록 하는 일련의 작업을 통해 재료의 성질변화를 알아보기 위함이다. 즉, 알루미늄 합금을 용체화 처리 및 시효처리를 시편마다 각각 달리하여 석출경화를 통한 각각의 경도가 어떻게 변하는지를 알아보기 위해서이다.

Ⅲ. 실험원리 및 이론 :
1. 석출현상과 시효경화
금속재료에 있어서의 열처리는 재료의 융점이하의 적당한 온도로 가열해서, 그 후 냉각속도를 바꿈으로써 재료로서 요구하는 성질을 부여하는 조작이다. 이열처리에 산화, 티탄, 흑연화, 침탄 및 질화와 같은 화학적 변화를 주는 것과 열고름, 담금질, 뜨임, 시효 등의 고체중의 상태를 변화시키는 것이다.
일반적으로 비철금속재료에 있어서 열처리라 하면 시효에 의한 성질의 개선을 의미하지만, 넓은 의미에서는 풀림, 안정화, 응력제거 및 균질화 등의 처리도 포함이 되어 있다.
비철금속재료의 강화 혹은 조질을 위한 열처리의 주요목적은 다음과 같다.
① 압연, 압출 및 단조 등의 고온가공전의 균질화를 위한 가열
② 고온 및 상온가공후의 반제품의 연화풀림
③ 완성한 제품의 조질을 위한 열처리
④ 상온시표 및 뜨임시효 등의 열처리(이것이 좁은 의미에서의 열처리이다)
⑤· 불균일한 변형, 주조, 담금질, 용접, 성형가공 등에서 불균일한 잔류응력의 제거 및 치수의 안정화를 위한 열처리
④의 좁은 의미에서의 열처리는 시효성 알루미늄합금이나 동합금의 강화에 이용되고 시효열처리에 의해 결정구조의 변화를 일으키나 이것은 알루미늄이나 동에의 용질원소 고용이라든지 석출에 준하는 것으로 이 용질원소의 이동은 확산에 의한 것은 아니다.
시효열처리에 있어서의 석출현상은 과포화고용체로부터 새로운 상의 석출에 수반하는 상태의 변화이며, 실용적으로도 시효경화현상의 기초가 되고, 금속물리학적 입장에서도 많은 연구가 되고 있고, 합금의 평형상태도, 확산 및 격자결함 등과 밀접하게 관계하고 있다. 특히 과포화고용체의 2단시효의 문제는 옛날부터 연구가 되어 있고, 실용합금에 있어서의 강도면에서 중요한 현상으로서 주목되어 왔다. 이 현상은 과포화고용체의 분해과정과 많은 관련성이 있다.

참고자료

· 인터넷 및 관련서적