재료 결정립 성장

목차

1 . 서론
2 . 실험방법
3. 이론
4 . 결과 및 토론
5 . 참고 문헌

본문내용

형을 일으킨 결정립이 형태에는 변화가 없이 내부 변형을 해방하여 가는 과정
[그림3-1 냉간가공한 금속의 미세조직에 미치는 어닐링 온도의 영향,(a)냉간가공상태,
(b)회복,(c)재결정(d)결정립성장]
[그림3-2 합금의 여러 가지 성질에 미치는 냉간 가공과 어닐링의 영향]
②재결정(recrystallizatiom):가공된 결정립이 내부 변형이 없는 새로운 결정립으로 변화되는 과정
[그림3-3 재결정의 핵생성과 결정성장,(a)-(b)일정온도하에서의 가열시간에 따른 조직의 변화를 나타낸 것으로(a)가공된 조직생태에서 4개의 재결정핵이 형성 되었다.(b)이미형성된 행이 성장하는 동안 새로운 재결정핵이 형성된다.(c)재결정핵이 계속 성장한다.이때 몇 개의 재결정은 서로 부딪쳐 더 이상 성장이 억제된다. (d)제 1차 재결정이 완료된다.]
③결정립 성장(grain growth):결정립계 면적이 커짐에 따른 고에너지는 고온에서 불안정하기 때문에 이 에너지를 감소시키기 위하여 결정립은 성장하는데, 이현상을 말한다.
[그림3-4 결정립게를 가로질러서 한 결정립으로부터 이웃한 결정립으로 원자가 확산함에 따라서 결정립 성장이 일어난다.]
3)어닐링시의 중요인자
(1)재결정 온도
①냉간가공도가 증가함에 따라 재결정 온도는 저하된다. 즉,냉간 가공도가 커지면 금속은 불안정해져서 재결정립의 핵생성을 촉진시킨다. 한편 재겨저을 일으키는데 필요한 최소한의 임계 냉간 각홍도가 있는데, 이 가공도 이하에서는 재결정이 일어나지 않는다.
②원래 냉간 가공 상태에서의 결정립이 미세하면 새로운 결정립의 핵생성이 일어나는 장소인 결정립게 면적이 커지므로 재결정 온도는 저하된다.
③순금속은 고용체 강화된 합금보다 저온에서 재결정된다. 따라서 합금을 브레이징이나 솔더링 하는 경우에 순금속 보다는 어닐링 연화 저항성이 더 크다는 장점이 있다.
④어닐링 시간을 길게 하면 재결정 온도를 낮출수 있다. 그러나 그 효과는 미미하므로 시간을 2배로 길게 해봐야 재결정 온도는 10C정도 밖에는 낮출수 없다.
⑤고융점 금속일수록 재결정 온도는 높아진다. 대부분의 금속에서 재결정 온도는 대략 절대온도로 0.4Tm에 비례한다.
(2)재결정립 크기
어닐링 온도를 낮추면 결정립 크기를 미세하게 할 수 있다. 또한 냉간 가공도를 크게 하면 새로운 결정립이 핵생성할 수 있는 장소가 많이 제공되므로 최종 결정립 크기를 미세하게 할 수 있고, 제 2상이 존재할 때에도 결정립 미세화에 기여한다.
(3)결정립 성장 온도
어닐링 온도를 높게 하면 열처리 시간을 단축시킬수 있으므로 경제적이지만 결정립 성장을 일으킬 연려가 있어서 주의가 필요하다. 냉간 가공된 조직이 완전히 재결정립으로 변화하므로써 재결정은 완료되는데 고온에서 어닐링하거나 장시간하였을때는 몇몇 재결정립이 인접한 결정립과 병합하면서 더욱성장하여 불균일하므로 적절한 재결정 조건이 필요하다.
[그림3-5 1차 재결정과 결정 성장 (a)1차 재결정이 완료된 상태, (b)1차 재결정완료후 가열온도를 올리거나 가열시간이 지속됨에 따라 결렁립의 크기가 커지며 결정간에 병합이 일어난다.]
4)어닐링 처리시 조대한 결정립이 형성하는 원인
①냉간 가공도가 너무 작을 경우
②어닐링 온도까지의 가열이 너무 느린 경우
③어닐링 온도가 너무 높은 경우
④어닐링 시간이 너무 긴 경우
⑤용질 원소의 분포가 불량한 경우
4 . 결과 및 토론
1)조직 사진
[그림4-1 기본시편:30Ton프레스, 200 ] [그림4-2 800 C 1hr 어닐링]
[그림4-3 800 C 2hr 어닐링] [그림4-4 800 C 4hr 어닐링]
2)온도에 따른 경도값과 그래프....
5 . 참고 문헌
비철금속재료와 열처리

키워드

결정립 성장,   재료 실험,   구리