금속조직관찰

소개글

금속조직관찰에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 서론 ··· 1
1.1. 연구배경 및 목적· 1
1.2. 관련이론1···1
1.2.1 강이란?···· 1
1.2.2 전위···· 6
1.2.3 변태···· 10
1.2.4 상태도···· 12
1.2.5 조직··· 15
1.2.6 탄소의 역할·19
1.2.7 특수원소의 효용···22
1.3 관련이론2 32
1.3.1 시료의 채취 및 절단···· 32
1.3.2 마운팅· 34
1.3.3 그라인딩· 36
1.3.4 폴리싱· 38
1.3.5 에칭· 45
1.3.6 현미경· 47
1.3.7 필름· 52
1.3.8 사진인화· 53
Ⅱ. 본론 ··· 54
2.1 실험방법 ·· 54
Ⅲ. 결과 및 고찰 ·· 65
3.1 결과····· 65
3.2 고찰·····74
Ⅳ. 참고문헌·········76

본문내용

K에 있어서 결정은 안정하고 각격자점에는 필히 한 개의 원자를 갖는 완전히 규칙적인 상태에 있게 된다. 그러나 온도가 올라가면 원자가격자점에서 방출되어 빠져 나간 점 즉 빈 공간이 생기게 된다. 이 원자가 빠져 나간 점을 빈격자점 또는 공공이라고 한다. 금속중의 원자는 이 빈격자점을 매개로 하여 위치 교환을 하는 것이다. 이것이 확산의 주요한 메카니즘이다. 빈격자점의 수는 고온이 될 수록 많아진다. 알미늄, 금, 은, 동등은 용융온도에 가까워 지면 원자수의 1만분의 1정도가 된다고 한다. 이 빈격자점이확산의 기본이 되므로 확산도 온도가 높을 수록 빨리 일어난다고 하는 것은쉽게 상상할 수 있을 것이다. 예를 들면, 800℃에서 1초간에 일어나는 확산을 100℃에서 일으키려면 30조년이나 걸린다고 한다. 엄청난 차이가 아닐수 없다.
1.2.2.4 확산은 이렇게 일어난다.
규칙적으로 원자가 늘어져 있는 결정중에 원자가 빠져나간 곳이 있음을 나타낸 그림이다. 이 원자가 빠져나간 곳을 빈격자점이라 한다.
a) 우선 A원자의 옆에 빈격자점이 생긴다 .
b) A가 빈격자점으로 이동하고 원래의 A위치에 빈격자점이 남는다.
c) B가 새로운 빈격자점으로 이동한다. 이곳은 원래의 A원자가 있던 위치이다.
<그림 3.3> 빈격자점에 의한 원자의 이동
그러면 확산이 일어나는 양상을 모형으로 살펴보자, 그림 3.1에서 A금속의 원자를 흰색, B금속의 원자를 흑색으로 나타내면 a)는 확산전의 상태, 즉 A금속과 B금속원자의 경계가 확연히 들어난다. 그러나 A와 B가 섞여 들어가게 되면 b)와 같이 된다. 이것이 확산인 것이다. 이와 같은 확산이 어떻게 일어나는가 하면 우선 반격자점에 의한 원자의이동을 생각할 수 있다. 반격자점은 그림 3.2와 같이 원자가 빠져 있는 곳이므로 반격자점 주위의 원자는 옆자리가 비어 있기 때문에 비교적 간단히 이동할 수가 있다. 여기서 그림 3.3과 같이 원자를 바꿔치기 한다면 결국은 A원자와 B원자가 모두 움직인 것이 되어 그림 3.1의 b)와 같이 서로 섞여버리게 되는 것이다.빈격자점에 의한 확산은 소위 치환형 확산이라고 하는 것이고 탄소나 질소와 같이 원자의 틈에 끼어 들어가는 원자(이를 격자간 원자라고 한다.)가 침입형으로 확산되는 경우도 있다. 이를 개입확산 또는 칩입형확산이라고도 한다.일반적으로 확산이 일어나기 위해서는 양 금속사이에 원자적 접촉이 필요하다. 이는 도금이라던가 용착으로 일으킬 수 있다. 그러나 온도가 높아지면원자가 접촉하지 않더라도 침입하는 금속이 증발 용착되어 침입확산을 일으키는 수가 있다.금속내에서도 농도에 차이가 있으면 성분농도가 높은 곳으로부터 낮은 곳으로 이동하게 된다. 이것도 확산의 일종으로 자기확산(自己擴散)이라고 한다.
1.2.2.5 확산의 종류와 요소
확산에는 3가지 형태가 있다. 첫 번째는 자기확산이므로 이는 동일 금속내 또는 동일금속간의 확산이다. 두 번째는 상호확산이라 하여 두 가지의 금속A, B가 접촉하여 상호간에 일어나는 확산이다. 세 번째는 단일 확산이라 하며 침탄이나 질화와 같이 한쪽 방향으로의 확산을 말한다. 고체의 확산에는 확산 원자가 고용되는 것이 전제되어야 하며 이에는 치환형 확산과 침입형 확산의 2가지가 있다. 기체의 확산에는 침탄과 질화가 있으며 이를 단일확산이라 한다. 확산에는 여러 가지 요소가 영향을 미친다. 우선 온도는 높을수록 확산속도가 빨라진다. 또 가공변형이 있는 편이 확산이 쉽게 일어난다. 그밖에 조직이나 첨가원소의 종류 및 양에 의해 확산속도가 변하며 또 확산에는 방향성이 있다고 하는 것을 잊어서는 안된다. 한가지 예로서 앞에서 공부한 α철이 C의 확산이 빠르다는 것이다. 또 A3변태점(약 910℃)에서는 α철이 ?철보다도 확산계수가 크다. 즉, α철이 결정격 자중의 틈이 크기 때문에 확산속도가 빠른 것이다.
1.2.2.6 확산은 강을 생각하는 기본
확산은 금속 특히 철강에 있어서는 중요한 현상으로 침탄이나 질화(단일확산) 또는 카로라이징(Calorizing)(Aㅣ침투)나 쉐라다이징(Sherading)(Zn확산)등의 금속침투(상호확산)등은 모두 확산 현상을 이용한 것이다. 또 석출(시효, 템퍼링)이나 변태는 확산집합의 결과이고 주조조직의 균질화(확산어닐링)이나 결정립의 성장등은 자기확산을 기본으로 한 것이다. 그 밖에 나중에 공부할 상태도등도 확산현상을 기초로 한 것으로 그의 응용이다. 확산과 관계된 현상으로는 복잡한 것이 많이 있으나 보통의 금속내에서 일어나는 확산, 즉 원자의 이동은 거의 모두 빈격자점을 이용하여 일어나는 것이라는 것, 도 철중의 질소나 탄소등은 철원자 사이를 해치고 움직인다고 하는 것을 염두에 두고 생각한다면 의외로 간단히 이해할 수 있는 현상도 많다. 충분히 공부해 두기 바란다.
1.2.3. 변태(變態)
“변태라고 하는 말을 들으면 왠지 고약한 기분이 드는 것은 어쩔 수 없다. 확실히 변태라고 하는 것은 좋은 의미에서는 별로 사용되지 않는다. 그러나 강에 있어서는 변태가 없으면 안되고 변태가 있으므로 해서 열처리가 가능 하다고 하는 것이다. 변태가 없는 것은 열처리가 안된다고 보다도 좋을 것이다.”
1.2.3.1 변태란 변신(變身)이다.
변태와 변화는 틀리다. 변화라고 하는 것은 성질이 서서히 변하는 것인데 반해 변태라고 하는 것은 갑작스럽게 바뀌는 것을 의미한다. 즉, 변신이라고 말해도 좋을 것이다. 이를 길이의 변화에서 설명해 보기로 한다. 강으로 된봉(棒)을 가열하여 온도를 올리면 팽창하여 길이가 길어진다. 이는 온도에 다라 서서히 길이가 변하는 것으로 이는 변화라고 할 수 있다. 그러나 어느 온도에 도달하면 가열을 하고 있는 데에도 불구하고 갑자기 수축이 일어난다. 이와 같은 갑작스런 변화가 변태이다. 그림 4.1에 이 길이의 변화를 나타냈다. A3라고 쓰여있는 곳이 변태이다. 변태가 일어나는 온도를 변태점이라한다. 이 점이란 기하학에서 말하는 점이 아니고 온도의 의미이다.
1.2.3.2 강에는 변태가 5가지가 있다.
변태에는 기호로서 A문자를 사용하며 여기에 번호를 붙여서 식별하도록 되어 있다. 강에는 변태가 모두 5가지 즉, A0∼A4가 있다. 이밖에

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금속조직관찰,   금속조직,   금속조직 연구