열팽창계수 측정장비

소개글

열팽창계수 측정장비에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. Dilatometer

2. 시료

3. 측정

4. 내부 분위기 조절이 필요한 시료를 위한 분위기 조절

본문내용

텐사이트의 강도와 경도는 미세구조와는 관계가 없는 것으로 생각된다. 이 보다는, 마르텐사이트의 높은 경도와 강도는 침입형 탄소 원자의 효율적인 전위 이동 방해와 BCT 구조의 비교적 적은 수의 슬립계에 기인하다. 오스테나이트는 마르텐사이트보다 약간 밀도가 높고, 급랭시 상변태에 의해 순수 부피가 증가한다. 따라서 큰 처리물을 급랭하게 되면, 내부의 응력 때문에 균열이 발생한다. 특히 이러한 문제는 탄소의 농도가 약 0.5 wt% 이상일 경우에 심각하다.
2. Bainite
오스테나이트 변태의 생성물로 펄라이트 이외에 다른 미세 구성인자가 있다. 이들 중의 하나가 베이나이트(bainite)이다. 베이나이트 미세구조는 페라이트(ferrite)와 시멘타이트(cementite)상으로 구성된다. 그리고 확산의 공정들은 베이나이트의 형태로 포함되어 있다. 베이나이트는 변태 온도에 따라 침상이나 판사의 모양으로 형성된다. 베이나이트의 세부 미세구조는(베이나이트는 오직 전자현미경으로만 분석이 가능하다) 매우 가늘다.
베이나이트 변태의 시간-온도에 대한 의존성도 등온 변태도 위에 나타나 있다. 이것은 펄라이트 변태 온도 이하에서 일어난다. 철-탄소 합금의 공석 조성의 등온 변태도인 그림 10.9에서 보는 것처럼, 베이나이트 변태의 시작, 끝, 중간의 반응 곡선은 C자형의 모양을 가지며, 변태 속도가 최대인 점 N에서 “코(nose)\"를 갖는다. 그림에 나타낸 바와 같이, 코 온도 이상 [540~727C]에서는 펄라이트가 생성되며, 이하의 온도 [215~540에서는 베이나이트가 생성된다. 펄라이트와 베이나이트 변태는 서로 독립적으로 생성되는 것이 아니며 서로 경쟁적으로 일어난다. 합금의 어느 부위에서 펄라이트나 베이나이트가 생성된다면, 그 부위에서 다음 상으로의 변태는 오스테나이트 형성을 위해 재가열하지 않는다면 불가능하다.
▲ Bainite 미세구조
- Bainite 특성 : 베이타이트 강은 미세한 구조이므로 (ex, α-페라이트와 FeC 입자보다 작은), 이들은 일반적으로 펄라이트보다 강하고 단단하다. 베이나이트 강은 적당한 강도와 연성을 가지고 있다
3. Pearlite
-생성과정 : 탄소강이나 합금강을 오스테나이트 상태에서 천천히 냉각할 때, 600∼650℃에서 변태를 일으켜 생기는 준강자성체인 페라이트와 시멘타이트가 교대로 층을 이루는 공석결정조직. 이 변태를 A변태라 한다. 이 조직은 사광선을 이용하여 현미경으로 관찰하면 진주(pearl)와 같은 광택을 볼 수 있으므로 펄라이트라 명명되었다. 공석점(0.8％C, 723℃)을 통과하는 냉각속도에 따라 조직이 변화하는데 냉각속도가 빨라지면 생성온도가 내려가, 펄라이트의 층간격은 좁아져서 굳기가 증가한다. 반면 서서히 식힐 때는 층모양이 되는데 이것을 층펄라이트라고 한다. 탄소량이 대략 0.8％인 강(공석강)은 오스테나이트로부터 직접 펄라이트가 생기는데, 탄소함유량이 그보다 적은 강(아공석강)에서는 먼저 페라이트(초석페라이트)가 생기고, 그 뒤 오스테나이트로부터 펄라이트가 생긴다. 탄소량이 0.8％ 보다 층상의 절대 두께는 등온 변태에 영향을 받는다. 공석의 바로 밑의 온도에서는 페라이트와 시멘타이트의 층이 비교적 두꺼우며, 이러한 미세구조를 조대 펄라이트라 한다.(coarse pearlite) 이 온도에서 확산 속도는 상대적으로 빠르며, 따라서 탄소 원자는 비교적 먼 거리까지 확산할 수 있으므로 두꺼운 층상구조를 가질 수 있다. 온도가 감소 함에 따라, 탄소 확산 속도가 감소하고 층의 두께는 점진적으로 얇아진다. 540℃ 부근에서 만들어진 얇은 층상구조를 미세 펄라이트(fine pearlite)라 한다. 많은 강(과공석강)에서는 시멘타이트(초석시멘타이트)가 생긴 뒤 펄라이트가 생긴다. 또한 강을 불림한 경우에도 페라이트나 시멘타이트와 함께 펄라이트가 얻어진다. 층상의 펄라이트는 인성이 적지만, A변태점 바로 아래의 온도로 가열하면, 펄라이트 중의 시멘타이트가 구상화하여 구상 펄라이트가 되고, 인성이 얻어진다.
▲ fine pearlite ▲ coarse pearlit
- Pearlite 특성 : 시멘타이트는 페라이트보다 단단하지만 잘 깨진다. 강 합금에서 FeC 분율의 증가는 재료의 강도를 증가시킨다. 시멘타이트는 잘 깨지므로, 탄소의 증가는 강도를 증가시키지만 연성과 인성을 감소시킨다. 미세구조의 페라이트와 시멘타이트 각 층의 두께도 재료의 기계적 성질에 영향을 미친다. 미세펄라이트는 조대펄라이트보다 더욱 단단하고 강

키워드

열팽창계수,   냉각속도,   물리학