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열쇠에 대한 비철재료학적분석

열쇠 _ 비금속의 사용과 비밀의 교차점제출물수업 : 비철재료학 담당교수 : 학번 : 제출자 :열쇠와 우리의 생활이와 같이 열쇠는 비밀이 생기면서 필수적인 요소로서 등장 후 사용됨한국의 열쇠의 역사.삼국시대 이전조선시대 말철(Fe)과 주석(Sn)재료최초의 열쇠발견, 손잡이 쪽에 의미를 지닌 글자를 금(Au), 은(Ag)를 통해서 새김그외구리(Cu)와 니켈(Ni), 아연(Zn)재료여전히 열쇠 및 자물쇠에 길조에 대한 글귀를 새김, 여성의 액세서리로 자물쇠 목걸이 등장(정조의 수호를 의미함)그외최근의 열쇠. (황동 중심의 발달)황동의 개요미세조직실용합금의 예현대의 열쇠. (아날로그의 문제점을 해결한 디지털)기밀 사항이 많아짐보안 절차가 복잡해짐아날로그 열쇠는 부식되는 단점 존재자물쇠 파손을 통한 기밀 누출전자열쇠 고안 및 상용화열쇠에 대한 비철재료학적 분석 종료.{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2011.06.07| 6페이지| 2,000원| 조회(125)

아연, 황동, 구리, Zn, Cu, 비철재료, 열쇠, 열쇠의 역사

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반도체 사업 기업 분석 보고서(솔더링, 리드프레임, 패키징)

report패키징, 리드프레임, 솔더링에 관한기업 분석 보고서교과목 이름 :담당 교수 :학번 :이름 :제출일 :Package Part1. 패키징의 개요.웨이퍼 한 장에는 동인한 전기회로가 인쇄된 칩이 수백개에서 수천개에 이르게 되는데, 미세한 회로를 담고 있으므로 외부의 충격에 의해 쉽게 손상이 되며 인쇄상태만으로는 전기적인 신호를 입력하고 결과 신호를 받아낼 수가 없으므로 위의 두 가지 문제를 해결할 수 있는 공정이 필요한데 이를 [패키징 공정]이라고 부른다.2. 패키징 사업체 조사.2-1) 앰코반도체패키징 (http://www.amkor.co.kr)그림 . 앰코반도체 웹 페이지- 주요 사업 목표(VISION)가. 경영이념고객지향, 기술혁신, 인재경영, 상생경영: 계급에 관계없이 창의성과 능력을 존중하여 타사보다 나은 기술을 제공하며 최상의 기술을 통해 고객의 기대에 응답함과 동시에 공정성과 투명함으로서 사회와 상생하겠다.나. 핵심가치윤리와 봉사 : 인간존중의 철학을 바탕으로 사회에 나눔을 실현하여 신뢰 받는 기업으로 거듭나겠다.최고지향 : 시장을 장악할 끊임없는 연구개발로 기술력 부문에서 최고가 되겠다.변화추구 : 열정적이고 실행력있는 글로벌 리더의 창출로 계속해서 변화하며 발전하겠다.실행중시 : 목표를 정한 뒤 미루지 않고 바로 실행함으로서 책임감을 중시하는 공동체를 만들겠다.- 제품 동향그림 . 앰코반도체 사의 1군 제품.- 1군의 반도체 패키지 기술로서 제품명 시리즈(왼쪽 끝부분부터) MLF, TQFP, MLF-S, PSOP가 주 상품이다. 상품을 1군과 2군으로 나누었는데 이는 개인적으로 분류하기 위한 과정 중 나누어 진 것이다.1군의 경우 PSOP 상품만이 DIP(Dual Inline Pakage)로서 단 두 방향으로만 배선이 빠져나가게 되어있다. 나머지 상품들은 QFP(Quad Flat Pakage)로서 사면으로 배선이 빠져나가게 되어있다.그림 . 앰코반도체 사의 2군 제품.- 2군의 반도체 패키지 기술로서 제품명 시리즈(왼쪽 끝부분부터) CABGA, CTBGA and CVBGA, Stacked CSP, etCSP, Ultra CSP로서 BGA(Ball Grid Array)방식으로 하단 부분을 활용한 배선 방식의 패키징 상품으로서의 2군이 존재한다.- 개인 평가1군과 2군은 Chip Scale Pakage 상품만을 본 것이며, 이 외에도 다이오드, 트랜지스터 등의 패키징, 탈부착 설치용 칩셋 패키징, 메모리 패키징등 다양한 패키징 상품이 있다. 앰코반도체에서는 이른바 가장 기본적인 개념으로서의 패키징을 통해서 광범위적인 반도체 상품을 충격으로부터 보호하고 배선을 빼와서 전기적 시스템으로서의 원활한 구동을 돕는 제품을 생산하는 업체이다.2-2) 시그네틱스 (http://www.signetics.com)그림 . 시그네틱스 웹 페이지-주요 사업 목표(VISION)VISION = 최고의 기술력을 바탕으로 High Performance 제품과 서비스 업계를 창출하여 미래의 반도체 업계를 선도하는 최고의 패키지 조립업체로 성장, 발전함.MISSION =최고의 상품(무결점, 낭비없는 제조, 신기술개발)을 통한 이윤창출 및 관리혁신으로서 인력자원을 개발하며 인화단결을 통해 결론적인 신뢰성 높은 제품을 제공하여 고객을 만족시키는 산업을 모토로 함.-제품 동향그림 . 라미네이트 패키지 상품- 라미네이트 패키지의 경우 주로 최소의 투자비 빠른 시장진입으로서의 특징을 지닌 상품이다. 이는 주로 BGA방식의 패키지로서 공간 활용능력이 높기에 고집적회로의 구축에 매우 용이하다. 또한, 전기적인 특성이 매우 좋아서 고집적 회로 구축에 있어서 큰 장점을 지닌다.그림 . 테이프 패키지 & 리드프레임 패키지 상품- STBGA(가장 왼쪽)를 제외한 모든 상품은 리드프레임 상품으로서 이 또한 BGA방식의 패키지이며 이에 대해서는 사용 용도가 로직, 아날로그, RF 통신, 컨트롤러 및 드라이버로서 전기적이며 열적인 성질이 매우 필요한 분야에 이용이 되고 이에 대한 장점을 지닌 패키지들이다.-개인 평가: 시그네틱스 사는 앰코반도체 사와 비슷하게 광범위한 패키지 사업체였는데, 분야는 앰코반도체에 비해 적었다. 하지만 열적인 성질과 전기적인 성질에 민감하게 제품을 발전시켜 온 것으로 판단이 되며 어레이 방식도 단발적인 BGA 방식을 통해서 칩의 밑 부분에 배선을 진열하는 방식의 어레이 방식만을 고집하여 제품을 생산하고 있다는 차이점이 있다.Leadframe Part1. 리드프레임의 개요.반도체 패키지의 내부와 외부를 연결해주는 전기도선의 역할과 반도체를 지지해 줌으로서 떨림을 제거해주는 버팀대의 역할을 하는 반도체의 핵심 부품을 [리드프레임]이라 부른다.2. 리드프레임 사업체 조사.2-1) 풍산마이크로텍[이하 PSMC] (http://www.poongsanmicrotec.co.kr/)그림 .PSMC 웹 페이지- 주요 사업 목표(VISION)생산, 개발, 마케팅, 경영철학을 통해서 STAMPING 기법의 리드프레임 전문 기업 형성: 안정적인 소재공급을 통해 대량생산 체제를 통해 생산을 하며 각종 경험과 자체 기기 디자인 능력을 통해서 각종 생산 장비를 개발하여 [기술적인 측면]에서의 발전을 이행하고, 세계적인 80여개의 대기업들과의 대형 안정거래선을 유지하여 생산품 판매를 함과 동시에 수익위주의 경영, 노사화합 위주의 경영철학을 지닌다.- 제품 동향PSMC는 STAMPING을 통한 리드프레임을 전문 제작하는 업체로서 관련 상품은 외형에 따른 용도의 차별화를 실시한다.- PDIP는 양방향으로 뻗은 듀얼 방식의 리드프레임으로서 광범위하게 사용이 되고 있다. PLCC는 J자 형태로 구부린 후 사용하는 형태로서의 리드프레임이고, SOIC는 경박단소화와 표면실장형으로서 구분 된 채로 제작되었다.두 번째 줄에 위치한 QFP는 4면으로 배선이 가능한 리드프레임으로서 가장 많은 배선량을 자랑한다. Discrete/TO는 휴대용 통신기기용 리드 프레임으로서 Small Signal Power TR(트랜지스터)로서 사용되며 그 외의 리드 프레임도 주문자의 주문사항에 의해 특수 제작하기도 한다.- 개인 평가패키징의 기본적인 단위로서의 리드프레임을 통해 최대한 광범위적인 분야에 사용이 가능하도록 다중의 리드프레임을 모토로 제공하고 필요여부에 따라서는 특수한 리드프레임의 특수제작까지도 하고 있는 업체이다.2-2) 광림산업 (http://www.kwanglim21.co.kr/)그림 . 광림산업 웹 페이지- 주요 사업 목표(VISION)Clean 사업장 인증을 획득함으로서 작업환경의 개선: 3D 요인을 제거하고 안전한 일터를 조성자동화 표준화를 이룩: Lead Frame / Termnal 생산의 무인화Pin 단자 자동화설비 자체 제작지그제작을 통한 어떠한 형태의 프레스물도 제작 가능.- 제품 동향TFT-LCD, 핸드폰, Battery 단자용 리드 프레임을 생산하며 이에 따른 특성에 대해서는 소개된 바가 없다. 그렇기 때문에 추측할 수 밖에 없었던 동향으로서는 전자기기에 관련된 리드프레임 만을 제조하는 업체라는 결론을 내릴 수 있었다.-개인 평가전자기기에 대한 리드프레임을 주로 제조를 하기 때문에 전기전도성에 특히 더 주력하여 연구를 할 것이라고 생각을 한다. 그리고 앞서 조사한 PSMC사와 다르게 분야를 매우 좁혀서 부분적인 생산을 하고 있다는 것이 이 회사의 특징이다.Soldering Part1. soldering의 개요액체 상태의 솔더 재료를 두 재료 사이에서 응고시킴으로서 접합시키는 방법을 [솔더링(soldering)]이라 한다.

공학/기술| 2011.05.27| 13페이지| 2,000원| 조회(416)

납땜, 솔더링, 패키징, 솔더, 리드프레임, SOLD, Pakaging, Leadfr..

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냉각속도에 따른 결정립 성장의 차이점 및 그 효과에 대한 고찰

실 험 보 고 서제 목 : 급랭과 서냉 재료의 차이점 관측과 시험편 결정립 측정을 위한 준비.과목 : 기초재료실험(2)학번 : 20091765작성자 : 최원석담당교수 : 이의길 교수님제출 기한 : 2010. 10. 19 오후 2시목 차Ⅰ. 서론 ················································································ 11.1. 연구배경 및 목적································································ 11.2. 관련이론··········································································· 11.2.1 냉각(Cooling)······················································ 11.2.1.1 서냉(annealing)을 통해 제공되는 구조································· 11.2.1.2 급랭을 통한 Martensite ··················································· 21.2.1.3 냉각에 따른 구조적 특징 ·············································· 31.3. 냉각법에 따른 구조의 발전 ·················································· 51.3.1 잔유 에너지 ················································ 51.3.2 에너지에 따른 결정 성장 ·················································· 6Ⅱ. 본론 ··············································································· 72. 1 실험 대상 물질 ·················정인데, 냉각이 된 재료를 얻기에는 시간이 매우 오랫동안 소모되므로 이러한 점을 고려하여 미리 제작된 재료를 가지고 실험을 했기에 실험의 당사자인 본인들은 실험 대상이 실제로 어떠한 이상이 있거나 어떠한 과정을 거쳤는지도 실제로는 알 수가 없다. 이러한 상태로 본 실험은 진행이 되었다. 이상으로 연구배경 및 목적에 대한 설명을 마치며 이론을 살펴보도록 한다.1.2. 관련이론1.2.1 냉각(Cooling)1.2.1.1 서냉(annealing)을 통해 제공되는 구조Annealing이란 열처리 법은 일명 가열냉각 이라고도 불리는데, 이는 단상의 재료가 가진 온도보다 낮은 온도, 하지만 상온보다는 높은 온도로 시작하여 유지해줌으로서 에너지가 빠르게 유출되지 않고 고르게 유지되어 확산(Diffusion)이 비교적 연속적으로 안정적이게 계속 일어날 수 있도록 추진해주는 방법이다.이 방법의 경우는 열(에너지)을 가함으로서 급변화로 쌓일 수 있는 여러 가지 요인에 의한 응력들이 와해되는 기능을 가지고 있다. 이렇게 에너지가 유지가 되면 결정립(Grain)의자료 1. 조대하게 성장한 결정 구조(ex, Pearlite)성장에 이로운 영향을 미치게 되며 에너지가 풍부한 결정립들은 오른쪽의 그림과 같이 각기 조대하게 성장하게 된다. 그렇기에 이렇게 성장한 결정립들은 여러 가지로 안정적인 상태이다. 또한, 고른 분포로 안정적인 구조를 취한 구조물이 형성되기에 결함도 급랭(Quenching)을 통한 재료보다도 더 적게 나타난다.기계적 성질은 결정립이 조대하기 때문에 충격의 흡수량이 결정립(Grain) 개별적으로 매우 높은 수치를 나타내게 된다. 그렇기에 단단하기보단 Smoothy한 성질을 나타내며 결론적으로 기계적인 성질이 매우 낮은 금속이 될 수 있는 것이다. 특히, 이렇게 확산(Diffusion)이 충분히 일어날 수 있도록 해주는 시스템에서 발생되는 결정은 온도에 따라 발생되는 면적 당 결정립의 수도 변하므로 이러한 것들을 도식화시켜놓은 뒤로 그를 이용하여 상황에 적합한 재료를 만갖는것이 매우 일반적인 궁금증이다.이러한 점에 대해서는 확산강화가 풀리고 결정립 정제 강화(grain refinement)의 역할로 전위(dislocation)의 수가 증가하여 감소할 강도가 다시 보상되는 것이다. 그러므로 어느정도의 Tempering에 버틸 수가 있는 것이다. 연구결과에 따르자면 이러한 열처리를 처리하면 역효과가 나타나는 온도 또한 300~350도, 600도로 제시되어 있기에 이러한 온도를 조심해줄 경우 안정적인 연성 부여가 가능하다.다시 본론으로 돌아와서 윗 장에서의 “TTT 곡선”을 참고하면 마르텐사이트의 변태가 시작되는 온도를 Ms점, 종료되는 온도를 Mf점이라고 하며, 이 온도는 오스테나이트의 화학조성에 따라서 달라지는데 공석강에서는 약 230도정도라는 문헌적인 결론이 존재한다. 그밖에도 탄소량에 따른 Ms, Mf점의 변화를 보면, 탄소량이 증가됨에 따라 Ms, Mf점은 저하하는 것을 알 수 있다. 또한 마르텐사이트 조직의 형태도 탄소량에 따라서 3가지의 형태로 나뉜다.한편 펄라이트와 베이나이트의 형성은 변태시간에 따라 진행되는 반면에, 마르텐사이트 형성은 변태시간에는 무관하고 Ms 온도 이하로의 온도감소량에 의해서만 결정된다는 것이 특징 중 하나이다. 이는 아무래도 급냉 시에 확산이 될 새도 없는 마르텐사이트가 생성되고 그 이후 계속해서 보관을 하더라도 별도의 열처리가 없다면 무확산 상태가 유지되기 때문에 이렇게 표현하는 것이다.1.2.1.3 냉각에 따른 구조적 특징지금까지 살펴온 온도에 따른 구조적 특징을 정리하려한다. 본론부터 말하자면 냉각 속도가 증가함에 따라서 결정립의 크기는 한없이 작아지게 되며, 제일 크기가 작아질 때가 침상구조로서의 마르텐사이트(Martensite)이다. 이에 따라서 결정립의 개별 크기가 작기 때문에 에너지 흡수량도 매우 작고 결론적으로 에너지를 받아들이지 않으려하는 성질이 커서 단단한 구조. 즉, 기계적 성질이 매우 큰 재료가 되는 것이다. 이에 대해서는 근본적으로 어떠한 차이가 있냐하면 단상영역에서 유이론적으로 구형의 금속이 존재한다면 정확히 구(Sphere)의 중심이 마지막으로 굳는(에너지가 최소가 되는) 공간이라 말할 수 있다. 이에 대한 에너지는 다음의 그림으로서 더욱 자세하게 설명할 수 있다.자료 4. 경화에 따른 열 에너지의 변천사이러한 생활 속에 가장 밀접히 사용되는 물을 통해서 열에너지의 변화 및 경화를 살펴볼 수 있다.결론적으로 에너지는 감소하는 방향으로 모든 일이 진행되게 된다는 점이다. 결정화 또한 에너지를 감소시켜서 하나의 개체로서 안정적이게 되기 위함에 있어서 이에 따른 요인으로서 작용되는 것이라는 이야기다. 계속해서 금속에서는 위에서 이야기한 바대로 가장 중간의 부분이 열에너지 지속시간이 매우 길어지는 것을 볼 수 있는데, 이는 중간의 부분이 가장 오랜시간동안 성장 및 변화를 추진하는 공간이라는 말과 같다. 또한, 변화하는 시간이 매우 짧아서 변화를 추구하지 못한다면 각각의 구조물의 기본 단위들은 매우 작은 개체로 성장 및 결정화(경화)되게 될 것이다.그런데, 이렇게 결정화하는 것에도 금속에서는 몇가지 특징적인 사항들이 제공되기 때문에 이를 다음 항목 [에너지에 따른 결정 성장]을 통해서 제시하고 설명할 것이다. 그곳에서는 결정 성장의 그림을 직접적이게 제시하면서 그에 따른 이야기들을 할 것이며 어떠한 이유로 그렇게 자랐는지에 대해서 중점적으로 이야기를 해볼 것이다.1.3.2 에너지에 따른 결정 성장자료 5. 급냉에서의 Chill정 성장자료 6. 서냉에서의 결정립 성장 모형재차하는 이야기로서 에너지의 잔유 시간등을 조절해주는 요인은 냉각 속도이다. 이때 급랭의 경우 에너지가 표면부터 급격히 떨어지다보니 에너지가 가장 오랫동안 높은 상태로 유지되는 구간은 재료 시편의 중앙이라고 할 수 있다. 그러다보니 아래의 그림과 같이 결정립으로 성장하려는 입자인 Chill정이 성장에 필요한 에너지를 공급받고자 [자료 5]와 같은 형태로 성장하게 된다. 이렇게 성장한 시편들은 대게 바늘 모형(사형)이 되는데, 매우 얇고 에너지를 얻기 위한 흔적으로서영역까지 가열하여 녹인 뒤 미리 제작한 모래집에 넣어 “꽃게 재떨이”, “아령” 등을 만들었었는데, 그리하여 남은 Al을 철기 틀에 부어낸 적이 있었다. 이를 3개정도 부었었는데 아마 이곳에 부은 것을 통해서 각각 급냉, 서냉 시켜서 실험 재료로 쓴 것은 아닌가 싶은데 이와 같이 소재가 불분명한 재료를 통해서 급냉, 서냉이라고 알려진 바대로 실험을 하고 얼추 비슷한 결과를 얻었으나 확실한 데이터라고 자부할 수는 없을 정도로 재료의 원천이 불분명하였다.또한, 이렇게 재료에 대해 모르다보니 불순물이 어느정도 첨가되어있는지도 모를뿐더러 눈으로 많고, 적다라고 말하기는 턱없이 불가능한 소리였다. 경도시험을 진행했다면 좀더 확실했겠지만 결론적으로 실험체인 Al을 직접 제조하여 실험하지 않았던 것이 매우 안타까울 뿐이다.하지만 이에 대해서 일련의 에칭(Ehching)과정을 통하여 결정의 성장 정도를 크기로 판별하고 이를 파악함으로서 급냉, 서냉을 판별할 수 있도록 보고 느끼는 것이 실험의 목표이기에 이러한 불가능한 안타까운 상황들은 차후 실험 보고서의 맨 마지막 항목인 고찰 부분을 통해서 좀 더 꼬집어보도록 하겠다.2. 1. 2 시험편 준비(Griding&Etching)시험편의 경우는 초기엔 시험면이 매우 까칠까칠한 상태로 제공이 되므로 이로서 실험을 할 수는 없는 형편이다. 그렇기에 적절한 셋팅이 필요한 데, 이를 하기 위해서 필요한 것이 바로 Griding 과 Etching 이다. 시험편을 획득했다면 최초로 시작해야할 일중 하나인데, 이것들의 이유는 결정립을 (보기)위함에 있다. 기존의 까칠까칠한 부분같은 경우는 아무리 봐도 Grain조차 제대로 보이지 않는다. 그리하여 이것을 매끄럽게 깎은 뒤 약품을 첨가해서 부식시켜서 말리면 결정립을 볼 수 있게 되는데, 매끄럽게 깎아내는 작업이 Griding 이다. 주로 사포를 쓰는데, 이 사포에 의해서 평평해질 때까지 깎아내야한다. 그런데, 맨 사포로 하면 마찰이 매우 심하고 재료가 매끈하게 깎이는 것이 아니라 계속해서 흠집이립 성장

공학/기술| 2011.05.27| 15페이지| 2,500원| 조회(1,815)

강화, 마르텐사이트, 냉각, Cooling, 급랭, 서냉, supercooling, 결정립 성장

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순금속의 냉각 곡선 관측 및 이를 이용하여 Pb-Sn 상태도

실 험 보 고 서제 목 : 순금속의 냉각 곡선 관측 및 이를 이용하여 Pb-Sn 상태도도식방식 숙지.목 차Ⅰ. 서론 ················································································ 11.1. 연구배경 및 목적································································ 11.2. 관련이론··········································································· 11.2.1 상태도······························································ 11.2.1.1 상태도 ······································································· 11.2.1.2 비정질 구조 Martensite ··················································· 31.2.1.3 결정질 구조의 종류 및 특징 ·············································· 51.3. 열전대 ·················································· 61.3.1 열전대 ·················································· 6Ⅱ. 본론 ··············································································· 72. 1 합금······························································ 72. 1. 1 합금의 상태도 분석 ····················································· 7Ⅲ. 결과 및 고찰 ············른 관측 실험에 대한 이론적인 내용, 실험 결과, 고찰 순으로 본 보고서를 작성하도록 하겠다.1.2. 관련이론1.2.1 상태도1.2.1.1 상태도어떠한 물체일지라도 필히 상태의 변화는 존재한다.실제로 가장 많이 우리의 삶과 밀접하게 사용되는 “물”의 경우도 온도에 따라서 고체 상태, 액체 상태, 기체 상태의 3가지 상태를 나타내게 된다. 이처럼 각 상황에 따른 원자 배열에 따라 특성이 제각각인 상태를 표시하는 것이 상태도 이다. 이러한 상태도는 존재하는 물체에 따라 각기 존재하며 물의 경우는 다음 페이지에 명시된 표를 통하여 볼 수 있듯이 액상인 물(water), 고상인 얼음(ice), 기상인 수증기(vapor)로 구분된다. 이에 따른 속성은 형태가 일정하지 않다던지 온도가 내려갈 때 밀도가 감소하거나 증가하는 것 등등으로 우리의 일상생활에서 사용하기에 용이한 여러 가지 특성들을 탐구할 수 있다. 이를 이용하여 우리는 온도와 압력의 조건하에 의한 상을 조성하고 이를 해석하기에 편하기 때문에 이러한 물의 상태도 뿐 만아니라 여러 가지 물질에 대해서 실험적인 고찰로 제작되는 경우가 많다.이러한 제작을 위해서는 x축의 성분과 y축의 성분 두 개에 대한 고찰이 필요하며 이에 따른 다수의 실험을 통해서 우리는 통일된 경향을 볼 수 있다. 그러한 경향이 바로 왼쪽의 사진인 이러한 상태도 이다.자료 1. Fe-C 합금 상태도하지만 재료를 공부하는 일원으로서 많이 접하게 되는 상태도는 이러한 상태도에서 좀 더 발전된 모습의 상태도이다. 바로 합금 상태도라는 것인데 순수 물의 경우 상태가 상태도와 같이 변하고 특징도 명시되지만 일상에서 우리가 사용하는 금속의 경우는 물과 같은 순수상태에서 그대로 이용한다기보단 여러 가지 상태를 조성할 수 있도록 혼합을 하는데 이를 합금이라 한다. 합금에 따라 상태도가 다시 조성되게 되는데 이러한 합금상태도는 옆의 그림과 같다.X축은 조성비로서 만일 Fe-C 곡선에서의 10%라고 표기되어 있다면 그 것은 탄소(Carbon)이 10% 조성비를 나 모형은 FCC의 오스테나이트가 BCC의 페라이트로 변하는 격자 변태의 중간 상태에서 정지한 정방 격자이다. 정방격자(BCT)라는 말은 BCC구조이되 정확한 정육면체형의 구조가 아니라 양 옆 side의 사면이 직사각형 형태를 지니게 되는 구조를 뜻한다. 이러한 조직은 실제로 현미경을 통해서 관찰 할 경우에는 침상 조직으로 바늘형 조직이라고 많이 말하는 데 그의 구조는 다음 페이지에 제시된 그림과자료 3. 마르텐사이트의 현미경 관측 모형같다. 결정립계의 밀도가 매우 높기 때문에 담금질 조직 중에서는 가장 단단하고 깨지기 쉬운데 최근들어 이러한 최고의 강도를 지닌 재료에 연성을 첨가함으로서 사용범위를 넓히는 연구가 국내 각 연구팀에서 진행 중이라는 소식을 매우 많이 접하게 된다. 그리하여 다양한 합금 및 열처리 방법을 통한 연성 부여 방법이 공개된 바 있다.위에서도 언급한 바 있듯이 마르텐사이트는 무확산 변태를 한다. 여기서 확산은 Fe의 내부에 존재하는 C 정도가 대부분인데, 이렇게 무확산 변태로 뭉친 탄소덩어리가 침입형 불순물로서 관여하기에 이에 대한 확산강화가 진행이 되므로 엄청난 강도를 갖게 되는 것이다. 하지만 여기에 Tempering 을 가할 경우 뭉친 덩어리들이 와해되며 군데군데로 퍼지게 된다. 이러한 것들을 통해서 연성이 부여된다. 이 경우 사람들은 그렇다면 연성이 부여되며 강도가 낮아지지 않을까? 라는 의구심을 갖는것이 매우 일반적인 궁금증이다.이러한 점에 대해서는 확산강화가 풀리고 결정립 정제 강화(grain refinement)의 역할로 전위(dislocation)의 수가 증가하여 감소할 강도가 다시 보상되는 것이다. 그러므로 어느정도의 Tempering에 버틸 수가 있는 것이다. 연구결과에 따르자면 이러한 열처리를 처리하면 역효과가 나타나는 온도 또한 300~350도, 600도로 제시되어 있기에 이러한 온도를 조심해줄 경우 안정적인 연성 부여가 가능하다.다시 본론으로 돌아와서 윗 장에서의 “TTT 곡선”을 참고하면 마르텐사이트의 변태가 시작되트가 겹겹이 쌓인 구조로 구성되어 있으며 기계적인 성질이 매우 좋다. 그런데, 여기서 가장 중요한 것은 이러한펄라이트(Pearlite)조직을 상(Phase)이라고 착각하면 안 된다는 것이다. 겹겹이 쌓인 층상 구조물과 세라믹과 금속의 조합이므로 이것은 상으로 표기하지 않고 구조물(Structure)로서 표기되기 때문에 이는 반드시 알아두어야 할 자료이다.이어서 감마-오스테나이트를 알아보도록하자.오스테나이트 같은 경우는 현재 관찰한 바가 얼마 없지만 면심입방 조직을 이루는 구조로서 인식이 되어있다. FCC 구조로서를 기준으로서 생성 및 제거가 되는 구조이다.1. 3. 열전대참고자료1. 열전대의 종류1. 3. 1. 열전대와 제벡(Seebek)제벡(Seebek)에 의해 발견된 도구로서 서로 다른 두 금속을 맡댄 뒤 온도차를 가하면 열기전력이 발생되면서 그 전류를 감지하여 열의 정도를 감지할 수 있다는 이론이 존재한다.이를 이용한 제품으로서 열을 전류로 바꿈으로서 일반적인 온도 측정계에 비해서 더욱 디테일한 수치의 측정이 가능하다는 장점이 있다. 하지만 이러한 열전대의 경우는 측정면의 접착여부가 매우 중요하다. 그렇기에 이를 제대로 명심하고 만일 용접을 요한다면 멀티메타(Multy Meter)를 이용하여 접지상태를 확인하고 저항(옴)을 확인하여 어느정도의 노이즈(Noise)가 섞여있는지 또한 판단해주어야 정확한 수치 판단의 근거 및 배경이 되어주는 것이다. 이렇게 이상적으로 제작된 열전대의 경우 -200~1700℃까지 넓은 범위의 온도범위를 0.1~1%의 오차로 측정이 가능하고, 역학적 유연성이 있어 형태를 사용 부위에 따라 적합하게 바꿀 수 있다. 하지만 측정하려는 곳에 따라 사용할 수 있는 열전대의 종류에 제한이 있고, 측정온도의 0.2% 이상의 정밀도를 얻는 것이 힘들다는 단점이 있다.물론, 이것은 열기전력에 대한 특징이라고도 말할 수 있는 것이며 이를 가능하게 해준 Seebek 효과는 두 금속의 열의 차이가 있을수록 이에 비례하여 열기전력이 증가한다는 것이 S 첫 번째 실험실험 목표 : 순물질의 냉각곡선 분석실험 대상 : Sn 100% (Pure)자료 7. Sn 100% 순물질550도의 화로에서 Liquid 상태까지 진행시킨 뒤 서서히 로냉시킨 것으로서 로냉의 과정 및 자료는 고찰에서의 사진으로 첨부한다.순물질의 경우 231도 부근에 움푹 패인 곳을 관찰할 수 있는데, 이에 대한 것들도 고찰을 통해서 알아보도록 하겠다.3. 1. 2 두 번째 실험실험 목표 : Pb-Sn 합금의 합금상태도 제작실험 대상 : Pb-Sn (각 조별로 조성을 다르게) Sn 기준Sn 0% , Sn 19%, Sn 40%, Sn 62%, Sn 90%, Sn 100%4조 담당 : Sn 90%, Sn 100%자료 8. Sn 90%이 또한 550도의 화로에서 가열을 진행하여 Liquid 상태까지 진행시킨 뒤 로냉시킨 것으로 이론적인 실험 결과와 비교하였을 때의 차이점이 발생하였기에 자료는 고찰에서 더욱 심층적으로 다루고자 한다.또한, 1번 실험이 2번 실험의 목표에 해당하는 자료였기에 본래는 첨부했어야 하지만 윗 페이지의 [자료 7]의 그래프를 참조하길 바란다.이러한 실험을 총 4개조에 걸쳐서 진행하였는데, 이것을 통해서 각 분포도 별로 곡선을 그려보니자료 9. 4개조의 실험적 결과를 합산한 모형.위의 자료가 Pb-Sn의 대략적인 합금이다. 대표적인 표시로 [네모]와 [동그라미]가 있는데, 이것의 차이는 [동그라미]가 처음 온도의 변화 동향이 변할 때 기록된 온도, [네모]가 두 번째 변할 때의 기록된 온도이다.이렇게 이것을 연결하면 대략적인 자료 9와 같이 진행된다.이상으로 고찰을 시작하겠다.3. 1. 3 고찰이번 실험은 연계성 있는 두 가지의 주제인 순물질의 냉각 곡선을 살펴본 뒤 Pb-Sn 의 합금에 대한 상태도를 제작하는 것이었기에 이렇게 고찰을 한번에 함으로서 문제점에 대해서 좀 더 깊게 짚어볼 수 있도록 한다.우선, 이론과 비슷한 점을 살펴보자면 [자료 7]에서의 Sn 100%의 그림을 참조할 경우 최상부에 표시된 온도 변화의 규모가 변하다.

공학/기술| 2011.05.27| 17페이지| 2,500원| 조회(675)

열전대, 고용체, 합금, 상태도, 마르텐사이트, Pb-Sn, Seebek, 비정질구조

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Jominy(조미니) 경화능 시험 _ 실험 보고서 평가A+최고예요

실 험 보 고 서제 목 : Jominy 시험방법 숙지 및 고찰.목 차Ⅰ. 서론 ················································································ 11.1. 연구배경 및 목적································································ 11.2. 관련이론··········································································· 11.2.1 Jominy시험······························································ 11.2.1.1 Jominy 시험의 개요 ························································ 11.2.1.2 Martensite ······························································· 31.2.1.3 고온의 시험편 취급 방법 ··············································· 41.2.1.4 급냉에 의한 시험편의 높이별 경도 변화······························ 41.3. Rockwell 시험 ·················································· 6Ⅱ. 본론 ··············································································· 72. 1 시험 ································································· 72. 1. 1 시험 순서································································· 72. 1. 2 열처리의 종류와 역할····이 계속해서 나오게 된다. 이때의 물은 급냉을 유도할 정도의 차가운 물이다. 실제 시험 중에 만져보았을 때 약 18~25도 정도로 예상이 되는 온도였다. 이 때 사용되는 시험편을 우리는 일반적으로 Jominy Bar 라고 칭하는 데 규격은 오른쪽의 그림과 같다. 인치로서 표시된 것으로 측정되는 길이의 경우 100mm로 측정되었다. 이번에 행한 시험을 통해 볼 경우 900도까지 가열하여 단상으로 맞춰놓은 뒤에 왼쪽 그림에서 보이는 Jominy틀에 끼워놓은 뒤에 계속해서 물을 가하여 냉각을 진행시킨 뒤에 바로 하는 일은 위의 그림에 표시된 Hatch 부분을 사포를 이용해서 갈아버리는 것이다. 이때에는 금속의 급냉에 의해서 돌출되거나 변화된 부분이 매끈하게 갈려지는 것을 방해하곤한다. 그렇기에 이것을 해결하고자 주변에 아직 달궈지지 않은 시험편들을 이용하여 우리의 시험편을 가격하여 붙은 것들을 모두 떨어트려낸 뒤에 사포를 이용해서 갈았다. 깨끗하게 갈려진 Jominy Bar의 Hatch부분의 일정 구간 당 경도를 측정해야하기 때문에 경도 시험을 시행해야한다. 이에 처음부터 반절까지는 2mm 의 길이 차로 경도시험을 시행하며 반절부터 끝부분까지는 5mm의 경도시험을 시행한다. 경도시험기는 Rockwell 시험기를 사용하며 Rockwell 에 대해서는 차후에 기입하도록 하겠다. 최근에는 이러한 경도시험을 계속해서 사람이 여러번 시행하게 되면 실수를 할 수 있기 때문에 이 또한 자동화 시스템이 제공되어 한밭대학교 8동에도 설치되어 있다는 정보를 입수하기도 했었다.본 경화능시험(Jominy 경도 시험)을 통해서 우리가 얻을 수 있는 자료는 앞서 설명하였듯이 급냉 정도에 따른 경도의 변화이다. 단상으로부터 계속해서 냉각 속도에 의해 변화하는 구조 때문에 우리는 육안으로는 확인해보진 않았지만 구조의 변화가 단계별로 진행되면서 경도의 값이 최하단부부터 최상단부로 올라가면서 계속해서 감소한다는 이론적인 결과를 이미 알고 있었다. 이러한 것을 표식화시켜서 나타낸 것이 다음 페이지 ominy 경화능 시험에서 사용한 단상의 시험편은 900도의 단상으로 유도된 시편이다. 이러한 시편을 신체에 접촉시킬 경우에는 끔찍한 사태를 초래하기도 한다. 그렇기에 이를 방지하고자 Jominy Bar는 장갑을 끼고 집게를 통해서 옮기게 된다. 초반에 Bar를 잡을 때에는 항시 차후에 Jominy 경화 시험대에 설치할 것을 염두해두어야 한다. 그러므로 Bar의 꼭대기에 해당하는 돌출된 부위의 바로 밑부분을 집게로 잡아야하는데 이때에 조심할 사항은 절대 미끄러질만한 물건을 미리 잡거나 하지 말라는 것이다. 이러한 준비가 모두 끝이 났다면 Jominy 시험대의 hole에 조심스럽게 넣어주면 안전에 대한 모든 준비는 완료가 된다.1.2.1.4 급냉에 의한 시험편의 높이별 경도 변화왜 급냉을 시행할 경우에 경화가 일어나는 것일까? 라는 의문점을 제시한 뒤에 검색을 통해 얻은 답변은 오스테나이트 상태로부터 상온으로 급격히 냉각(quenching)하면 탄소가 확산할 만한 시간적 여유가 없으므로 이동하지 못하여 α철 내에 고용상태로 남아 있게 된다. 그런데 탄소원자가 차지할 수 있는 격자틈자리의 크기는 γ철(0.51Å)에서보다는 α철(0.35Å)에서 더 작기 때문에 격자가 팽창될 수밖에 없다. 이때 야기되는 응력 때문에 강의 경도가 증가되어 경화된다. 라는 답변이 셀 수 없이 많을 것이다. 이는 윗부분에서도 다루었지만 Martensite에 상당히 해당하는 이야기가 아닐 수 없다. 다음페이지에서 제공될 사진은 Martensite의 사진을 500배 확대한 사진으로서 앞서서 계속하여 거론하였던 Martensite를 중심으로 이야기 할 생각이다.Martensite를 만들기 위한 Quenching을 시행하기 이전의 금속의 상태는 그야말로 단상의 금속고체이다. 만일 열처리를 느리게 시행한다면 확산 변태를 진행할 수 있는 여력이 충분하다. 하지만 Martensite는 무확산변태에 의해 발생되는 것이라는 설명을 앞서서 하였기 때문에 결코 어색하거나 낯선 설정은 아닐 것이다.뿐만아니라 ckwell 시험기는 상기한 바와 같이 압자를 원형 추 혹은 다이아몬드를 사용하는데 다이아몬드 압자의 경우엔 120의 원추정각을 갖는데 각도가 Vickers에 비해 낮은 것을 통해서 경도 시험 중에 가하는 인력이 Vickers에 비해 더욱 많이 가해져야 비슷한 효과가 나온다는 것을 뜻하고 그것을 추정해볼 경우 연한 구조물의 경도 측정에 주로 사용되는 것임을 알 수 있다.다른 특징으로서 압자 및 주 하중을 통해서 스케일이 각각 존재하기에 이를 숙지해주어야 한다는 특징이 존재하는데 Rockwell 시험의 경우는 이러한 사전조사가 실질적인 실험보다도 더욱 중요한 시험이다. 그 이유로서 사용된 기기는 Digital 기기로서 Brinell과 비슷하게 밑 부분에 구비된 레버를 양손으로 조심스럽게 올려서 압자와 시험편이 닿도록 붙여주어야 올바른 시험이 가능하다.너무 심하게 닿으면 이에 따른 문제가 발생하며 시험 위치는 엄청 미세하기 때문에 예정 위치는 레이저 포인트로 지정된다. 이를 숙지하고 시험편의 위치를 조절해주고 Digital 조작을 통해서 가할 하중의 양을 지정한다. 이렇게 시험을 마치고 나면 Digital액정 화면에 OK라는 사인이 뜨면서 숫자가 올바르게 제공되면 조심스레 다시 레버를 이용해서 시험편을 내려줘야 하는데 만약 값이 비정상적으로 측정되거나 OK 사인이 뜨지 않는다면 이는 수정하는 방법이 따로 존재한다. 경도의 공식에 따라서 하중을 줄여주는 방식이 가끔 이상 측정치를 수정하는 데에 쓰인다.또한, 시험편과 압자와의 거리가 너무 먼 경우에는 하중을 가할 때 제대로 된 측정치를 얻어내기가 매우 힘들다.이러한 방식으로 경도를 얻어냈다면 스케일을 확인해야하는데 공식적인 스케일의 범주는 아래의 표와 같다.스케일 표시누름자주 하중(Kg)A다이아몬드60B-in 구100C다이아몬드150D다이아몬드100E-in 구100F-in 구60G-in 구150H-in 구60K-in 구150옵션에 따른 Rockwell 경도의 스케일위의 표를 참고하면 이번의 실험의 경우 다이아몬드 압법에 의해서 안정상태로 인도하는 방법이라고 설명하는데 결국에는 그것 또한 맞는말이고 그 말을 위해서는 잔류응력이 충분히 응축된 재료를 서서히 열을 가해주면서 응력을 풀어주어야 하기 때문에 로냉을 사용하게 된다.다음은 완전 어닐링(Full Annealing)이다. 이것은 기존에 설명한 어닐링(풀림)의 역할과 같은 것인데 단지 온도의 규모가 다르다. 예를 들면 아공석강(Hypoeutectoid Steel)을 Ac3 이상으로 가열하거나 과공석강(Hypereutectoid Steel)을 Ac1과 Acm 사이의 온도로 가열한 다음 변채 영역에서 서냉시키는 처리법이 많이 사용되는데 이러한 것을 완전 어닐링이라고 한다. 다른 말로는 고온 어닐링 이라고 할 수 있겠다. 이러한 완전어닐링은 어닐링과의 공통점이 수없이 많이 존재한다. 그 중에서 서냉처리를 감행해야한다는 것은 역시 빼놓을 수 없는 엄청난 발견이 아닐 수 없다.그런데, 왜 하필 고온어닐링과 어닐링을 나눠야만 했을까? 라는 의문점이 머릿속을 맴돌게 한다. 그래서 찾아본 결과 오른쪽의 그림이 설명을 해주었다. 우리가 사용하는 재료들의 내부 구조는 대부분이 비슷비슷한 것들끼리 모인 것이 절대 아니다. 서로 다른 재료도 존재하고 용도도 제각각인데 이처럼 입자의 성장에 의한 풀림온도 또한 매우 큰 폭으로 증감하게 된다. 이뿐만 아니다 내부응력이 극도로 증가한다면 이는 어닐링으로 해결할 수 없는 경지에 이르게 된다, 이에 대한 자료는 바로 위에 제시되어 있는 자료를 뜻한다. 쉽게 경화도를 증가시켜주는 탄소합금마저도 미세한 탄소 함량의 차이에 의해서 어닐링의 온도가 계속해서 변하게 된다.이를 통해 보았을 때 우리는 탄소함유량의 차이로 종잡을 수 없는 어닐링 온도를 언젠가는 느끼게 될 것이다. 그런 이유로 완전 어닐링이 존재하는 것이다.다음으로서는 노말라이징(Normalizing)이다. 강을 변태영역 이상의 적절한 온도의 오스테나이트(Austenite) 영역으로 가열한 다음 공기중에서 냉각하는 처리방식으로서 통상적으로 가열한 뒤하겠다.

공학/기술| 2011.05.27| 17페이지| 2,500원| 조회(2,416)

재료, 재료공학, 신소재, 재료역학, 조미니, 경화능, 탄성, jominy

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