[신소재공학실험]Al-Cu의 석출경화에 따른 경도측정

소개

"[신소재공학실험]Al-Cu의 석출경화에 따른 경도측정"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의 사항
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
가. Al-Cu(98%-2%) 시편을 균일하게 연마하고 미세한 조직을 관찰하 고 상, 결정립의 형상 및 분포상태, 크기 또는 결함 등을 관찰하고 열처리 시간에 따른 경도변화를 측정하는 것이 목적이다.

2. 실험 이론 및 원리
가. Al-Cu계 합금
공정온도에서 Al은 5.7% Cu를 고용한다. 온도가 강하함에 따라 용해도는 감소하여 400℃에서 1.5%, 200℃에서 0.5% Cu를 고용한다. 따라서 4% Cu합금을 500℃부근까지 가열한 후 급랭하면 과포화 상태의 고용체를 상온에서 얻을 수 있다. 이러한 과포화상태는 대단이 불안하므로 제 2상을 석출하려는 경향이 크며 시간이 경과함에 따라 경도, 강도가 증가한다. 이를 상온시효(natural aging)라고 한다. 상온보다 약간 높은 온도(100～150℃)로 가열하면 이러한 현상이 더욱 빠르게 진행되는데 이를 인공시효(artificial aging)라고 한다. Al-Cu계 합금은 Al합금의 중요한 위치에 있고 그 사용량도 가장 많다.

나. Al-Si계 합금
유동성이 좋고 응고 시에 수축성이 적을 뿐만 아니라 열간 취성이 적고 내식성이 양호하고 또한 기계적 성질이 뛰어나서 주물용 합금으로서 대표적인 것이다.

다. Al-Mg계 합금
Mg를 함유하는 Magnalium, Hydonalium이라고 하며, 내식성 Al 합금의 대표적인 것이다. 단조용 재료로도 쓰이며, 주조용으로는 Mg 12% 이하의 것이 사용된다. 이 합금은 균일한 조직을 얻기 어렵고, 또한 주조한 것은 편석이 생겨 불균일 하므로, Mg의 불견일성을 제거하기 위하여 400℃까지 가열하여 균질화 처리를 하는 것이 좋다. Mg의 고용 농도가 온도에 따라 크게 달라지므로 Mg가 상당히 있는 것은 열처리에 의하여 기계적 성질을 향상시킬 수 있다.

라. 석출 경화
고온에서 안정한 고용체합금을 ?칭하여 과포화 고용체를 만들고, 이를 저온에서 시효처리하면 제 2상의 입자가 석출되는데 이 석출과정에서 재료의 강화가 일어나는 현상이다.

참고자료

· 재료과학(미래 공학도를 위한), WILLIAM D.CALLISTER., 교보문고. 2001
· 신세라믹스(기초전자의 세계 11), 김보연, 한진, 2001
· 금속재료의 실험(기초편), 김학윤, 연윤모, 기전연구사, 2008