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[기계실험] 열처리 후 조직 검사 평가B괜찮아요

< 목 차 >ABSTRACT / 국문요약 ----------------------------- 2I. 서 론 ------------------------------------------- 4II. 본 론 ------------------------------------------- 51. 이론적 배경1) ------------------------------------------------ 82) 열 처리 ------------------------------------------ 162. 실험절차 --------------------------------------- 32III. 실험결과 및 고찰 --------------------------------- 35IV. 결 론 ------------------------------------------ 38참고문헌 ------------------------------------------- 39{ABS{ - 기계 공학 실험 --------------------------------------------------------------------------------------TRUCTIron is many exist in the world, and it is cheep, mechanical charcteristic is powerpul. Iron play an important role in the world. The steel is developed with human culture in our ordinary life. Its indefinite using and ficility are fundamental of human civilization. In 20th century, we can think of the steel as the most importan one of all the industrial or the structual meterials. The percentag of its occupat 시간이 필요하다. 변태점에서 원자배열이 변하며 순철에는 {alpha-Fe, {gamma-Fe, {delta-Fe 이 있다. 순철과 탄소는 평형상태도를 만든다. 이와 같은 철의 성질을 이용하여 철의 여러 가지 기계적 성질을 향상시키는 것이 열처리의 목적이라고 할 수 있다.재료 시험의 목적은 어떤 재료가 사용목적과 조건에 적당한가를 시험하고 안전하게 사용할 수 있는 한계를 알아내는 데 있다. 일반적으로 넓은 의미에서 재료 실험이라 함은 기계적 물리적 및 화학적 성질을 시험하는 것을 말하지만, 좁은 의미에서는 공학적 재료 시험 즉, 재료의 기계적 성질을 시험하는 것을 뜻한다. 기계적 성질이라 함은 일반적으로 강성, 최대강도, 변형률, 강성계수, POSSION RATIO, 경도, 연성, CREEP 등을 말한다.{)임영하 재료시험법 동명사, 1992 104 ~ 160가장 많이 쓰이는 기계재료인 탄소강은 탄소의 함유량과 열처리 방법에 따라 다양한 기계적 성질을 갖는다. 이것과 관련해 이미 많은 실험결과들이 발표 되 있고 또 연구 중에 있지만 기계공학도로서 직접 열처리와 조직관찰을 얻어내는 것은 의미 있는 일이다.여기에서 우리는 이번 실험에서 탄소의 함유량과 열처리에 따른 금속 조직의 변화를 알아보기로 한다. 실제로 SM20C, SM45C, STC3의 세 시편을 각각 다른 방법으로 열처리를 하여 경도의 변화를 알아본다. 실험은 SM20C, SM45C, STC3 를 가지고 (이것은 탄소함유량에 의한 분류이다.) 한다. 열처리는 담금질과 노멀라이징을 하고 조직 검사할 것이다.그리고, SM20C, SM45C는 같은 아탄소강이므로 열처리 방법에 따라 대조군으로 대조하고, 보다 많은 탄소 성분을 가지고 있는 STC3은 같은 공냉을 한 SM20C과 비교해 보기로한다.Ⅱ 본론1, 이론적 배경탄소강의 열처리 {) http://www.postech.ac.kr/~ddingkey/metal_heat_treatment_method.htmⅰ) 열처리 방법열처리방법을 크게 구분하면 주조나 단조후균일한 조직을 만들기 위함이다.방법강을 A3 또는 Acm점보다 30∼50℃ 정도 높은 온도로 가열하여 균일한 오스테나이트 조직으로 만든 다음 대기중에서 냉각하는 열처리이다. 가열시간은 25㎜당 30분이다. 이러한 통상적인 노멀라이징 방법 외에 다음과 같은 2가지 방법이 있다.1 2단 노멀라이징 : 대형부품(두께 75㎜ 이상)이나 고탄소강(0.6∼1.0C)의 백점이나 내부균열을 방지하기 위하여 사용된다.2 항온 노멀라이징 : 기계구조용 탄소강이나 저탄소 합금강의 피삭성을 향상시키기 위하여 사용된다.4)퀘칭일반적으로 사용하는 "열처리"란 말은 주로 이 「퀘칭」을 의미한다고 해도 과언이 아닐 정도로 퀘칭은 열처리의 대명사처럼 여겨져 왔다. 즉 강을 軟한 상태로부터 가장 硬한 상태로 급격하게 변화시킴으로써 열처리효과를 가장 실감나게 해주는 방법이다.퀘칭의 목적강의 퀘칭(quenching)은 오스테나이트화 온도로부터 급랭하여 마르텐사이트 조직으로 변태시켜서 강을 경화하는 열처리방법을 말하는데, 그 목적은 강의 종류에 의해 2가지로 대별된다.그 하나는 공구강의 경우인데, 이것은 다른 금속재료를 절삭가공하기 위해 되도록 단단하거나 내마모성이 커야 하므로 고탄소 마르텐사이트의 특징인 큰 경도를 그대로 이용한다. 따라서 많은 공구강에서는 템퍼링온도를 150∼200℃의 비교적 낮은 온도로 하거나, 고합금강에서처럼 500∼600℃로 템퍼링을 하더라도 퀘징상태와 거의 같든지 혹은 그 이상의 경도가 얻어지도록 하여야 한다.5)AUSTEMPERING오스테나이트화강을 퀘칭해서 마르텐사이트 조직으로 변태시키기 위해서는 우선 그 강을 오스테나이트 상태로 가열하여야 한다. 이 처리를 오스테나이트화라고 하며, 일반적으로 열처리시 냉각도중에 일어나는 모든 변태는 오스테나이트로부터 시작된다. 따라서 오스테나이트를 모상(母相, parent phase)이라고도 불리어진다.1 가열온도전술한 바와 같이 마르텐사이트로 변태시키기 위해서는 우선 오스테나이트 상태로 가열해야만 하는데, 그때의 가열조건, 특히 냉각방법에 따라서 기계적성질이 변화하고 있다. 이와 같이 냉각속도에 따라 강도가 증가되는 이유는 강의 내부조직이 변화되기 때문인데, 실제로 모든 금속재료의 성질(특히 기계적 성질)은 그 금속의 내부구조에 거의 직접적으로 의존하고 있다. 우리는 이 내부구조를 흔히 미세조직(微細組織, microstructure)이라고 부른다.결국 열처리를 한마디로 요약하면 「필요한 성질을 얻기 위하여 금속내부의 미세조직을 변화시키는 가열 및 냉각조작」이라고 말할 수 있다. 역으로 말하면 미세조직의 변화를 수반하지 않는 가열 및 냉각과정은 기계적성질의 변화를 거의 나타내지 않으므로 열처리라고 말하기는 어렵다는 것이다.{그림(1) α 페라이트α철에 탄소가 함유되어 있는 고용체를 α 페라이트 또는 단순히 페라이트라고 부르며, BCC 결정구조를 가지고 있다. 상태도에서 나타내듯이 α 페라이트의 최대탄소고용도는 723℃에서 0.02%이므로 페라이트에 고용할 수 있는 탄소량은 매우 적은 것을 알 수 있다. 또한 α 페라이트의 탄소고용도는 온도가 내려감에 따라서 감소하여 0℃에서 약 0.008%정도이다. 탄소원자는 철원자에 비해서 비교적 원자크기가 작으므로 철의 결정격자내의 침입형자리(interstitial site)에 위치한다. 침입형자리는 4면체 틈자리(tetrahedral site)와 8면체 틈자리(octahedral site)의 두종류가 있는데, BCC인 α 페라이트에서는 4면체 틈자리인 의 크기가 크고, 그 침입형자리에 들어갈 수 있는 구의 최대반경은 0.35Å이다. 따라서 0.77Å의 반경크기를 갖는 탄소원자가 이 침입형자리에 들어가게 되면 탄소원자의 크기가 침입형자리보다 상대적으로 매우 크기 때문에 격자변형을 일으키게 된다. 이것이 α 페라이트내의 탄소고용도를 적게 하는 중요한 이유이다.(2) 오스테나이트γ철에 탄소가 고용되어 있는 고용체를 오스테나이트(austenite)라고 하며, FCC 결정구조를 가지고 있다. 탄소고용도는 그림 2.1에서 볼 수 있듯이 1148℃에서 2.0거리(IPD : Interpupillary Distance)에 맞춘다.4) 광원장치의 중심을 정확하게 맞춘다.5) 광원에 맞게 Filter 사용을 정확하게 한다. (ND filter 등)6) Aperture Diaphragm와 Filed Diaphragm을 적절히 조절한다.5. 현미경의 점검내용1) 현미경 렌즈의 주기적인 화학약품 세척을 함으로써 항상 렌즈의 청결상태를 유지하며 렌즈의 오물질을 제거하여 렌즈 및 Prism의 Coating 상태를 먼지 및 곰팡이로부터 보호한다.2) 현미경의 세척을 위해 분해 세척을 하였을 경우에는 반드시 다시 Align을 해준다.※Align1 현미경의 좌측 접안렌즈를 통한 배율이 우측 접안렌즈를 통한 배율과 같은지 Calibration 용 Eyepieces를 이용하여 점검한다.2 좌측 접안렌즈와 우측 접안렌즈를 통한 상의 정밀 초점이 같은지를 점검한다.3 Eyepiece Ring (Dioter Ring)을 이용힌 시력교정이 같은지를 점검한다.4 관찰시 미간 거리(IPD)를 조정이 가능한지 점검한다.5 눈의 거리를 조절할째에 Field 상의 중심이 변하는지 점검한다.6 좌측과 우측의 접안렌즈를 통하여 각각 배율의 변환시에 Field 상의 중심이 변하는지 점검한다. (Eyepieces Alignment)7 현미경의 좌측 접안 렌즈를 통한 상의 중심과 우측 접안렌즈를 통한 상의 중심이 동일한지를 점검한다. ( E.F.lens Alignment)8 배율의 변환시에 상의 떨림이 없는지에 대하여 점검한다.3) 현미경 관찰에 필요한 기계적인 문제점이나 광원 장치에 필요한 전기적인 문제점을점검하여 정상작동이 가능케한다.현미경의 사용 및 촛점 조절방법1 불이 잘 들어오는지 확인하고 Illuminator Tube 속에 연결된 집광장치(Condenser) 까지의 모든 렌즈의 조절장치를 점검한다.2 Objective와 Stage의 거리를 높여놓고 Stage위에 표본을 올려 놓는다.3 최저의 배율(4x 혹은 2.5x)렌즈를 사용하여 초점 조절하면서 M 된다.

공학/기술| 2001.10.17| 27페이지| 1,000원| 조회(1,359)

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