Al 합금의 석출경화

소개

Al합금의 열처리(용체화처리, 석출경화)에 대한 실험&이론 입니다.

목차

INTRODUCTION
1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험 원리 및 배경
◎석출경화 [ precipitation hardening]
◎ 용체화 처리
◎ 시효경화 [ 時效硬化, age-hardening ]
◎ Al - Cu합금의 석출 경화
◎ 인공시효 [artificial aging]
EXPERIMENT
1. 실험 기구 및 장치
2. 실험 방법
RESULTS & DISCUSSION
1. 경도 측정 결과
2. 조직 사진
CONCLUSION

본문내용

◎석출경화 [ precipitation hardening]
고체의 내부에서 조성·구조가 다른 새로운 상(相)이 생성되고(석출), 이 석출상의 형성으로 합금이 경화하는 현상. 경화라는 것은 재료의 경도(굳기)가 증가하는 것으로, 재료 내부에 존재하는 전이(轉移)를 일으키기 어렵게 함으로써 이루어진다. 즉 전이의 운동을 방해하는 데에 적합한 크기로 석출이 일어나면 경화가 발생한다. 석출경화현상을 일으키는 합금계의 평형상태도에서의 특징은, 용질원자의 용해도가 고온에서는 크고 저온에서는 두드러지게 작아진다는 것이다. 여기서 두랄루민의 기본이 되는 Al-Cu합금을 예로 들어보자. A1-4％ Cu합금을 500℃로 유지하면, Cu원자가 Al원자의 격자점을 무질서하게 차지하는 고용체(固溶體)가 형성된다. 이 고용체를 0℃까지 급속히 냉각(담금질)하면 고용체로부터 석출상을 만들 틈이 없어 용질원자 Cu가 과포화로 고용된 과포화고용체의 상태가 된다. 이 조작을 용체화처리라 한다. 이 상태는 에너지 측면에서 불안정하기 때문에 고용체는 분해되어 보다 안정한 상태로 옮겨 가게 된다. 과포화고용체를 0℃ 이상의 고온, 예를 들어 100∼300℃로 유지하면 분해가 시작되며 시간의 경과에 따라 여러 종류의 석출상이 나타나, 합금의 여러 성질(세기·신장률·전기저항률 등)이 변화한다. 이와 같이 시간이 지남에 따라서 성질이 변화하는 것을 시효(時效;ageing)라 하고, 이와 같은 열처리를 시효처리라 한다. 시효처리에 따라 합금이 경화하는 경우가 시효경화(age-hardening)이다. 시효경화는 석출경화와 같은 사용방법을 취하는 경우가 많은데, 시효경화는 합금의 성질변화에 주목하기 때문에 내용적으로는 보다 광범위한 용어이다. 규칙상(規則相) 형성에 의한 경화, 저온풀림경화 등은 시효경화이지만 석출경화는 아니다. 시효처리에 의해 석출상을 만드는 경우에는 시효경화와 석출경화가 같다. 강(鋼) 등에서는 변형시효(strain ageing)라 불리는 침입형 원자(탄소 C, 질소 N 등)의 석출현상이 있으나 침입형 원자의 확산속도는 치환형 원자의 그것보다 두드러지게

참고자료

· 전공서적 및 인터넷