[재료공학실험]시효경화 실험 예비리포트

소개

시효경화 효과는, 강도가 석출입자의 크기와 배열에 의하여 결정되는 것이므로, 시간, 온도 및 냉간가공 정도에 따른다. 각 합금의 종류마다 최대강도를 내기 위한 온도와 시간이 표준작업 지침으로 지정되어 있다. 온도를 표준온도보다 높게 또는 낮게 함으로써 필요하면 최대강도나 경도이하의 요구조건을 충족시킬 수 있다

목차

●시효경화
- 시효경화의 요건
●경도(hardness)
∙경도시험의 종류
⑴압입 경도 시험(Indentation test)
⑵긋기 시험(Scratch test)
⑶반발 시험(Rebound test)
•경도시험기별 원리
1. 모스 시험계(Mohs test)
2. Micro Hardness Tester(미소경도시험기/微小硬度試驗機)
3.비커스 경도시험기 (Vickers hardness Tester)
4. 브리넬 경도시험기(BRNELL HARDNESS TESTER)
5. 로크웰경도시험기(Rockwell Hardness Tester)

본문내용

시효경화 효과는, 강도가 석출입자의 크기와 배열에 의하여 결정되는 것이므로, 시간, 온도 및 냉간가공 정도에 따른다. 각 합금의 종류마다 최대강도를 내기 위한 온도와 시간이 표준작업 지침으로 지정되어 있다. 온도를 표준온도보다 높게 또는 낮게 함으로써 필요하면 최대강도나 경도이하의 요구조건을 충족시킬 수 있다. 표준온도 보다 높게 하면 석출이 빨리되어 강도가 빨리 높아지고 온도를 낮추면 강도가 높아지는 속도가 느려진다. 최대강도에 도달하기 위한 소요시간보다 시효경화 처리시간을 짧게하면, 이를 "Underaging"이라 하는데, Underaging을 하면 재료의 강인성 및 피로강도가 좋아지며 때로는 내식성도 좋아진다. "Overaging"이란 최대강도를 내게 하는데 소요되는 시간보다 더 장시간 가열 할 때를 말한다. 이것은 조대한 석출을 일으켜서 경도와 강도를 최대치 이하로 떨어뜨린다. 그대신 Overaging된 금속은 전기전도 및 열전도율이 놓아지며 치수의 안정성이 좋아진다. 그러나, 극심한 Overaging이 생기지 않도록 주의를 요한다. 시효경화처리는 대개 제어냉각을 요하지 않으며 또 특별한 노의 분위기도 요하지 않는다. 그러나 특히, 열손실을 막기 위하여 노내 가스를 순환시키는 경우에는 어떤 보호분위기를 갖추도록 하는 것이 유용하다.

- 시효경화의 요건
어떤 합금들은 시효경화될 수 없다. 시효경화가 되기 위해서는 몇 가지 조건이 충족되어야 한다.
1. 두 번째 성분을 용해하기 위해 시료를 단상영역으로 가열하는 것이 가능해야 한다. 이후의 냉각시 합금은 용해선을 넘어 단상영역을 벗어나 두상(two phase)영역으로 가야 한다.
2. 합금이 급냉될 수 있어야 한다. 어떤 합금들은 석출이 일어나지 않고 과포화된 용액을 만들 정도로 빠르게 냉각될 수 없다.
3. 석출이 기지의 격자와 간섭하여 강도를 증가시킬 수 있어야 한다.
4. 석출물은 강하고 취약하고 연한 연성 기지에 둘러 싸인다. 보통 석출물은 금속간화합물이다

참고자료

· -- 금속강도학, 문운당, 서울. 1983, 4장 이동녕
· - Materials science and engineering : an introduction. 6th ed
· Callister, William D., -1940-
· - http://nahtec.chonbuk.ac.kr/실험실/금속가공/석출경화.htm
· - http://www.metalkorea.biz/hardnesstech.html
· - http://nongae.gsnu.ac.kr/~etkang/ms/TTT/시효경화요건.htm