석출경화

소개

석출 경화에 대한 전반 적이 내용이 있습니다.
실험 보고서로 제출 했던 것으로 실험 방법 및 결과도 있습니다.

목차

서 론
◎ 실험목적
◎ 이론적 배경
◇ 석출경화
◇ 석출물, 전위 그리고 강도
◇ 석출경화 처리
본 론
◎ 실험준비물
◎ 실험순서 및 방법
◎ 실험결과
결 론
◎ 결론 및 토의
◎ 문제

본문내용

◇ 석출 경화

[그림-1] 상태도의 단상영역(k)에서 2상영역( +k)으로 서냉하였을 때, Al-Cu(4.5wt%) 합금의 결정립계에 형성된 거칠고 큰 석출물. 이렇게 고립된 석출물들은 합금의 경도에 거의 영향을 미치지 못한다.
전위 이동에 대한 작은 장애물은 금속을 강화(또는 경화) 시키는 원인이 된다. 다시 말하면 작은 2차상의 석출물은 강화에 효과적이다. 그러나 모든 합금 원소가 이러한 경화 열처리에 적합한 원소가 아니므로, 이에 적합한 원소를 선택해야 한다. 먼저 온도가 올라감에 따라 고체 상태의 용해도한이 약간 증가하는 상태도(2성분 계만 고려)를 갖고 있는 합금계가 요구 된다. 다행하게도 많은 2성분계에서 이러한 거동이 나타난다. 다시 말하면 몇몇 합금 조성에 관하여 냉각 경로가 2차상의 석출을 유도한다. 따라서 많은 합금계에서는 이 석출경화(precipitation hardening)를 이용한다. 가장 일반적인 설명은 Al-Cu 합금계에서 볼

[그림-2] Al-Cu(4.5wt%) 합금을 퀜칭한 후 재가열함으로써 k결정립 안에 미세한 분산 석출물이 형성된다. 이 석출물들은 전위이동을 방해하는데 효과적이며, 결과적으로 합금의 경도(강도)를 증가 시킨다. 이것을 석출경화 또는 시효경화라고 한다.


수 있다. [그림-1]에서는 서냉에 의하여 얻을 수 있는 미세구조와 함께 Al-Cu 상태도의 알루미늄 함량이 많은 부분을 보여주고 있다. 석출물은 비교적 조대하고 결정립계에 고립되어 있으므로 2차상의 존재로 인한 경화는 별로 이루어지지 않는다.
[그림-2]는 상당히 다른 열이력을 보여주고 있다. 여기서 조대한 미세구조는 우선 단상영역(k)까지 재 가열된다. 이것을 용체화처리(solution treatment)라고 한다. 그 다음에 단상구조를 상온까지 퀜칭시키면 석출은 매우 느리므로 과포화 고용체가 준 안정상으로 남게 된다. 중간 온도로 재가열하면, 알루미늄 안에 구리 원자들의 고체 확산이 충분히 빠르게 일어나므로 미세하게 분산된 석출물이 형성된다.

참고자료

· 1) 『 공업 재료 과학』 - Milton Ohring - 피어슨 에듀케이션 코리아
· 2) 『재료과학』- JAMES F. SHACKELFORD - 피어슨 에듀케이션 코리아