[보고서] 강화기구 strengthening mechanisms
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작성일 19-01-09 03:23
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(3)과시효 : 인공시효할 때 시효온도가 너무 높거나 또는 너무 장시간 시효하면 석출물이 형성되기 때문에 경도가 감소한다.
일반적으로 합금은 그 성분(成分) 원소의 용해도가 온도에 의해 變化(변화)가 있거나, 모재가 어느 온도를 경계로 결정형을 바꾸기 위해 용해도가 감소하거나 한다.
실용 금속재료의 강도를 높이기 위해 이용되는 가장 중요한 현상의 하나는 석출경화이다. 그 때문에 과분으로 된 성분(成分)원소가 별개의 고체가 되어 나오게 되는 경우가 보통인데, 이것에 의한 경화를 이용해서 재료를 강하게 하여 공업재료에 사용하고 있는 경우가 많다. 예를 들면 스테인리스강 중에 Ph라는 기호가 붙는 것은 석출경화에 의한 처리를 했다는 뜻으로, 영어 Precipitation hardening의 머리 문자이다. 이때 과시효 되었다고 한다. 듀랄루민,베릴리움동 Inconel등은 석출경화현상을 최대한 이용한 대표적인 재료이다. 그러므로 상온에서 장시간 방치하여도 원자들이 조금씩 이동하여 석출물이 생긴다.
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Strengthening mechanisms(강화기구)
높은 강도와 적절한 연성 및 인성을 갖는 합금을 설계하는 것이 금속 기술자의 역할이다.
특수한 강두랄루민 등의 강력한 알루미늄합금, 베릴륨구리 등의 강력 구리합금에 그 예가 많다.
3. Dispersion hardening(분산경화)
열처리에 의해서 석출되는 이상입자에 의한 석출경화, 본질적으로 서로 융합되는 않는 소재를 굳혀서 얻어지는 분산경화가 있다 알루미늄합금의 일종인 두랄루민의 경화는 전자의 예이다. 상온에서 합금의 성질이 變化(변화)는 현상을 자연 시효라 한다.
Strengthening mechanisms(강화기구)은 전위와 재료의 기계적 거동 사이의 관계를 기초로 하고 있다 거시적 소성변형에는 수많은 전위들의 움직임이 관련되므로, 금속의 소성변형이란 전위를 움직이게 하는 능력을 뜻한다.
금속은 기지에 미세하게 분산된 불용성의 제2상에 의해 효과(效果)적으로 강화된다 이때 분산된 제2상이 어떤 방법의해 도입되었는
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레포트/공학기술
다. 전위의 기동성을 감소 시킴(즉, 소성변형을 일으키는 데 더 큰 기계적 힘)이 요구되도록 변형이 잘 일어나는 동시에 더 무르고 약해진다. 재료와 열처리 온도, 시간에 따라서 시편의 성질이 달라지므로 과시효에 주의한다. 모든 강화 기구는 실질적으로 전위의 움직임을 방해할수록 재료가 더 단단하고 강해진다는 원리에 기본을 두고 있다
1. Precipitation hardening(석출경화)
하나의 고체 속에 다른 고체가 별개의 상으로 되어 나올 때 그 모재(parent metal)가 단단해지는 현상을 말한다.
2. Age hardening(시효경화)
시간이 지남에 따라 재료의 강도가 높아지는 현상을 말하며, 이는 석출 경화에 의한 현상으로 시효경화와 석출경화는 같은 뜻으로 사용된다
(1)자연시효 : 담금질한 합금은 과포화된 상태로 불안정하다. 금속재료는 전위의 이동을 저지함으로써 강화될 수있다 단상합금에서는 변형저항은 용질원자와 규칙도에 의해서 생길 수 있다 2상합금에서는 전위가 제 2상 입자를 자르고 지나가서나 또는 입자가 잘려지지 않아서 전위가 입자를 피해…(skip) 감으로써 추가적인 응력이 필요하게 된다 때문에, 미세하게 분산된 석출물은 금속재료를 매우 효과(效果)적으로 강화시키게 된다 이러한 현상이 석출경화이다.
후자의 예로서는 알루미나(산화알루미늄)입자를 약간 함유한 알루미늄합금이 있다 이것은 알루미늄가루(표면은 산화된어 엷은 알루미나가 되어 있다 )를 고온으로 소결압출 가공한 재료로, 알루미나는 미세한 입자가 되어 재료 전체에 분포된다 이 재료의 강도는 알루미늄의 녹는점까지 거의 변하지 않는다. 철강재를 외부에 오래 방치할 경우 자연 시효의 효과(效果)로 인해 기존의 성질을 잃어 버릴 수 있음.
(2)인공시효 : 시효하는 시간을 단축하기 위하여 상온보다 높은 온도로 가열하여 시효하는 조작을 인공 시효라고 한다. 이런 종류의 경화재료의 강도는 재료를 일정 온도 이상으로 가열하면 급격히 저하된다 오랜 시간 동안 온도가 다소 높은 장소에서 사용해도 강도를 잃는다.
