금속의 열처리(Al합금의 석출경화)

소개

Al합금의 열처리(용체화처리, 석출경화)에 대한 실험&이론 입니다.

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험 장비
4. 실험 이론
⑴ 알루미늄합금
① Al합금의 열처리
② 고강도 Al합금-두랄루민
③ 알루미늄합금의 추이
⑵ 석출 경화
① 열처리
② 용체화 열처리
③ 석출 열처리
④ 경화 기구
⑶ 경도 시험(hardness test)
5. 실험 방법
6. 실험 결과
7. 결론 및 고찰
8. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 제목
금속의 열처리(Al합금의 석출경화)

2. 실험 목적
석출경화의 mechanism을 이해하고, Al합금(초두랄루민)에서 시효처리시간에 따른 경화정도의 변화 이유를 석출상의 크기와 dislocation의 상호작용과 연관지어 생각하여 본다. 또한 경도측정의 방법중 하나인 비커스 경도측정의 원리와 방법을 익힌다.

3. 실험 장비
미소경도계(micro vickers hardeness tester), 전기로, Al2040 합금, 사포(sand paper), 쇠톱, 고정대, 증류수, 비이커, 초음파 세척기, 보트형 유발, 유발 집게

4. 실험 이론
⑴ 알루미늄합금
알루미늄에 구리·마그네슘 등의 금속을 첨가한 합금으로 아래와 같이 분류된다.

① Al합금의 열처리
알루미늄은 대기 중에서 가열해도 치밀한 얇은 산화막이 생겨 표면을 보호하고, 그이상의 산화를 방지하며, 분위기의 영향을 받는 일도 비교적 적어 쉽게 각종 열처리를 할 수 있다.
알루미늄 합금 주물의 대부분은 열처리에 의해 기계적 성질을 크게 개선할 수 있다. 용체화처리 온도까지 가열하여 고용체 속에 합금원소가 고용되면 급랭하여 과포화 고용체를 만들고 다시 낮은 온도로 가열하여 고용되었던 석출물을 형성시켜 강화시키는 방법이다.
② 고강도 Al합금-두랄루민
이 합금은 두랄루민을 시초고 발달한 시효경화성 Al합금의 대표적인 것으로 Al-Cu-MgrP와 Al-Zn-MgrP로 분류된다. 이 밖에 단조용에 .A1-Cu계, 내열용에 A)L-Cu-Ni-Mg계 도 있다. 두랄루민은 Al-4% Cu-0.5% Mg-0.5% Mn합금(2017함금)으로 500~510℃에서 용체화처 리 후 상온 시효하여 기계적 성질을 개선시킨 합금이며, 풀림한 강태에서 인장강도 177~241MPa, 연신율 10~14%, HB40~60이나 용체화처리 후 2~4일간 상온 시효시키면 인장강도 294~440MPa, 연신율 20~25%, HB90~120고 되어 0.2% C강의 기계적 성질과 비슷한 재료로 된다. 이 합금은 비중이 약 2.79이므로 비강도가 연강의 약 3배나 된다.

참고자료

· 금속 ․ 기계재료 김암수저 한국산업인력공단 [184P~191P]
· 재료시험 김암수저 한국산업인력공단 [38P~51P]
· 금속열처리 김학신저 Prentice Hall [291p~297p]
· 열처리요점107 위명용저 원창출판사 [1p~14p]
· 열처리의기초II 박정웅 ․ 방명성저 원창출판사 [189P~231P]
· 재료과학과공학 William D. Callister, Jr. 사이텍미디어 [384p~391p]