[재료실험] 재료의 침탄실험 (예비+결과레포트)

소개글

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목차

1)실험제목

2)실험목적

3)실험장비

4)실험재료

5)관련이론

6)실험방법

7)실험결과

8)고찰

9)참고자료 & 문헌

본문내용

0~750℃범위에서 가열을 행한 후 냉각하고 담금질을 한다. 그림 10은 침탄 후의 여러 가지 담금질 방법이다.
그림 10. 액체 침탄 후의 담금질 방법의 비교
6)실험방법
(1) 침탄상자에 침탄제와 저탄소강 시료 충전.
(2) 장입된 침탄상자를 930℃ 전기로에서 한 시간이상 가열한 다음 로에서 냉각.
(3) 침탄 열처리한 시료의 단면을 현미경 관찰을 위해 연마.
(4) 현미경관찰시 시료 끝면에서 침투해 들어간 침탄층의 깊이를 측정.
(5) 끝에서 내부로 침투해 들어간 침탄층의 깊이를 일정한 간격으로 Hv경도측정을 해 온도와 시간에 따른 변화 검토.
7)실험결과
◆ 침탄깊이
1. 1 침탄(×100) 900°C 예상 침탄 깊이
X = 31.6/10
X : 강의 침탄깊이 (inch)
t : 시간 (h)
T : 900°C × 9/5 + 492
1시간
2시간
4시간
4시간
침탄깊이(mm)
0.54
0.763
0.937
1.079
1. 2 침탄(×100) 900°C 가열(로냉) 깊이 - 1 ~ 4시간
2. 1 침탄(×100) 950°C 예상 침탄 깊이
X = 31.6/10
X : 강의 침탄깊이 (inch)
t : 시간 (h)
T : 950°C × 9/5 + 492
1시간
2시간
4시간
4시간
침탄깊이(mm)
0.727
1.029
1.26
1.455
2. 2 침탄(×100) 950°C 가열(로냉) 깊이 - 1 ~ 4시간
=> 침탄제와 저탄소강 시료를 충전 한 다음 장입된 침탄상자를 900°C와 950°C의 전기로에서 1hr, 2hr, 3hr, 4hr만큼 가열한 것으로 일정한 온도에서 시간이 흐름에 따라 C가 시료 내부로 좀 침탄 된다는 것을 볼 수가 있었다. 또한 900°C와 950°C의 침탄 깊이를 비교해 본다면 950°C의 시간 별 침탄 깊이가 900°C의 시간 별 침탄 깊이보다 침탄 깊이가 깊다는 것을 알 수가 있었다.
◆ 침탄 시편 경도 값
1. 원시편 경도 - [경도:mHv(1kg)]
1차
2차
3차
4차
5차
215.8
203.4
214.5
205.1
210.2
원시편
2. 침탄 900°C 시편 경도 - 측정거리(0.5mm) [경도:mHv(1kg)]- 표면 ->내부
1차
2차
3차
4차
5차
1시간
197.6
147.2
112.3
113.6
123.2
2시간
220.7
129.1
115.6
112.1
115.6
3시간
236.7
147.2
113.8
114.3
112.8
4시간
238.0
174.2
112.3
113.6
123.2
3. 침탄 950°C 시편 경도 - 측정거리(0.5mm) [경도:mHv(1kg)]- 표면 ->내부
1차
2차
3차
4차
5차
1시간
191.4
174.4
111.8
109.6
114.8
2시간
207.6
141.8
115.6
108.5
112.8
3시간
231.2
162.0
117.6
113.6
112.6
4시간
232.8
188.9
131.2
118.8
117.4
=> 우리가 한 침탄 실험의 시편의 경도 값을 측정하였다. 원시편의 경우 침탄이 안 된걸로 그 경도 값은 표면에서 내부로 가면서 변화가 있지만 거의 일정하다. 그러나 900°C와 950°C의 경우는 다르다. 보통 표면에서 내부로 가면서 경도 값이 줄어드는 현상을 볼 수가 있다.
◆ 침탄 시편 경도 그래프
1. 침탄 900°C 시편 경도 그래프
2. 침탄 950°C 시편 경도 그래프
=> 침탄 실험의 시편의 경도 값을 측정하여 그래프를 그린 것이다. 표를 보고 결과를 설명 하였듯이 원시편의 경우 그 경도 값은 표면에서 내부로 가면서 변화가 거의 일정함을 나타내고 있다. 900°C와 950°C의 경우 보통 표면에서 내부로 가면서 경도 값이 줄어드는 현상을 한 눈에 볼 수가 있다.
3. 침탄 900°C와 950°C 시편 경도 비교 그래프
=> 900°C와 950°C의 경도를 비교 하고 싶어서 각 시간 별로 평균의 경도 값을 내어서 비교를 해보았다. 2시간 시편을 제외하고는 950°C의 각 시간 별 경도 값이 미세하지만 큰 것을 볼 수가 있다.
◆ 로냉, 수냉 열처리 경도 값
1. 900°C 수냉, 로냉 열처리 경도
1차
2차
3차
4차
5차
3시간
236.7
147.2
113.8
114.3
112.8
3시간
(수냉)
251.5
227.7
204.6
196.9
196.3
4시간
238.0
174.2
112.3
113.6
123.2
4시간
(수냉)
279.3
233.4
181.2
171.9
168.6
2. 950°C 수냉, 로냉 열처리 경도
1차
2차
3차
4차
5차
3시간
231.2
162.0
117.6
113.6
112.6
3시간
(수냉)
231.9
187.4
196.9
185.4
186.4
4시간
232.8
188.9
131.2
118.8
117.4
4시간
(수냉)
332.0
288.1
222.0
190.7
191.8
◆ 로냉, 수냉 열처리 경도 그래프
1. 900°C 수냉, 로냉 열처리 그래프
2. 950°C 수냉, 로냉 열처리 그래프
3. 900°C와 950°C 로냉, 수냉 열처리 경도 비교 그래프
=> 침탄 실험은 900°C와 950°C에서 로냉 과정과 수냉 과정을 거친 두 개가 어떤 경도 값의 차이 측정, 비교해 보았다. 로냉 과정을 거친 것에 비해서 수냉 과정을 거친 것이 경도 값이 더 좋은 걸 확인 할 수가 있다. 이 것 역시 900°C와 950°C의 경도 값을 비교 하기 위해 평균을 내고 막대 그래프로 비교를 했다. 3시간과 4시간이 다른 경향을 보였다.
8)고찰
900℃는 실험상의 문제가 있었는 듯 했다. 우선 시간이 오래될수록 침탄과정이 진행되어서 경도값이 증가해야 하는데 2Hr시편이 다른 시편보다 더 높은 실험결과값을 얻을수 있었다. 그러므로 실험상에 오차나 실수가 있었다는 것을 알수있는데 침탄제가 부족했거나 담금질시 탈탄이 생긴것 같다.로냉 수냉을 비교해보면 수냉의 경도값이 높은 것을 알수 있다. 요번 실험을 하면서 침탄을 하면 경도값이 증가한다는 것을 배울수 있었는데 재료의 경도를 조절할수 있는 방법들을 하나 하나씩 배워 나가는 것 같다.
9)참고자료 & 문헌
1. 저자. “기초실험(Ⅱ)”. 한밭대학교

키워드

침탄실험,   침탄,   침탄법,   가스 침탄,   표면경화,   침탄질화법,   내마멸성,   침탄 실험