각종 재료의 조직분석 및 기초 열처리

소개글

각종 재료의 조직분석 및 기초 열처리에 대한 보고서 자료입니다.

목차

▣ 실습제목

▣ 실습목적

▣ 실습순서

▣ 실습재료

▣ 사용장비

▣ 사용강종

▣ 실습과정

▣ 결과분석

▣ 결 론

본문내용

상으로 4군대로 나눈다.
그리고 나서 먼저 첫 번째 에칭을 짧게 하고 두 번째는 조금 더 돌려가면서
세 번째는 두 번째보다 조금 더 한 에칭 네 번째는 제일 과에칭상태로
에칭을 한뒤 비교해볼 수도 있으며, 다른 방법으로는 우리는 전문가가 아니기
때문에 에칭에 서투르는 경향이 있다.
그렇기 때문에 에칭을 첫 번째 했을 때와 에칭을 여러번 했을 때 조직은
변할 수 있으므로 먼저 2분의 1만 에칭을 한 뒤 관찰 후 조직이 잘 나오지
않고 마음에 안든다 싶으면 반바퀴 회전시켜 다른면 1/2정도를 또 다시
에칭해서 관찰해보면 세 번정도의 처음 에칭효과를 볼 수 있기때문에
비전문가인 학생들로서는 좋은 방법이라고 생각해 볼 수 있었습니다.
[그림 5.]
[그림 2.]
[그림 6.]
< 최 종 검 경 >
에칭을 한 시편은 최종적으로 현미경으로 조직을 관찰하고, 그 조직을
컴퓨터상으로 캡쳐하여서 조직 이미지를 보고 최종 분석에 들어가면 된다.
검경 방식은 에칭 전 검경할때와 동일하나 최종적으로 시편과 조직상태를
세밀히 살펴보고 검토하고, 조직을 보고 그에 대한 조직배열, 조직종류
조직의 양, 색, 분포도를 세밀히 관찰 후 분석을 하면 재료조직 분석의
실험은 끝난다.
이제 조직사진을 보고 그에 대한 결과 및 토의를 내리겠습니다.
▣ 결과분석 : <재료의 조직분석 관찰>
[1] SM20C 표준조직
< 배율 X 50 조직 1. >
< 배율 X 500 조직 2. >
< 배율 X 500 조직 3. >
< 배율 X 500 조직 4. >
하얀색 : Ferrite 검정색 : Pearlite
Ferrite : ((0.77-0.20) ÷ (0.77-0.025)) X 100 = 76.51 wt%
Pearlite : 100 - 76.51 = 23.49 wt%
Cementite :
(0.20-0.025)
X
(0.77-0.025)
X 100 = 2.59 wt%
(0.77-0.025)
(6.67-0.025)
※ Pearlite는 층상구조로서 α + Fe3C 구조로 되어있다.
배율 X 500 [조직 2.] or [조직 4.] 사진을 보면 층상으로 되어있는 검정색
부분이 일부분 관찰할 수 있다.
[조직 1.] 에서는 배율이 작아서 페라이트와 펄라이트의 구분만 볼 수
있지만, [조직 2.3.4.]에서 보면 확실한 결정립계부터 해서 층상구조까지
관찰 할 수 있었다.
[2] SM45C 표준조직
< 배율 X 50 조직 5. >
< 배율 X 200 조직 6. >
< 배율 X 500 조직 7. >
< 배율 X 500 조직 8. >
하얀색 : Ferrite 검정색 : Pearlite
Ferrite : ((0.77-0.45) ÷ (0.77-0.025)) X 100 = 42.95 wt%
Pearlite : 100 - 42.95 = 57.05 wt%
Cementite :
(0.45-0.025)
X
(0.77-0.025)
X 100 = 6.38 wt%
(0.77-0.025)
(6.67-0.025)
※ Pearlite는 층상구조로서 α + Fe3C 구조로 되어있다.
SM20C에서는 Ferrite가 주조직이 되지만 SM45C에서는 Pearlite가 주조직이
된다. C의 함량이 증가할수록 펄라이트가 증가하는 것을 알 수 있다.
[조직 5.6.7.]은 전형적인 SM45C의 조직을 보이지만, [조직 8.]은 조직
형상이 오염되어있다. 이 원인으로는 에칭액의 오염과 에칭시 에칭의 단계를
넘어서 침식에 이른 것 같다는 결론을 내려본다. 침식으로 인해 현미경의
포커스가 맞지도 않으며 에칭의 불량으로 판단된다.
[3] SM45C Quenching 조직
< 배율 X 100 조직 9. >
< 배율 X 500 조직 10. >
< 배율 X 200 조직 11. >
< 배율 X 500 조직 12. >
전형적인 침상조직의 Martensite + 잔류 Austenite
옆에 보이는 그래프는 냉각속도에 따른
조직변태 곡선을 보여주고 있다.
Martensite라는 것임을 보여줄 수 있는
것이 급냉을 했을때 MS점에 닿아 Mar
변태가 시작되는 것을 확인 할 수 있다.
냉각을 급냉했을 때 PS(펄라이트 변태시작점)
BS(베이나이트 변태시작점)을 만나지 않고
바로 MS점에 떨어지는 것을 확인 할 수
있기 때문이다. Martensite도 냉각능에
따라 시편에서 제일 먼저 냉각되는 부분은
제일 미세한 Martensite와 잔류 Austenite
를 얻을 수 있는 것이다.
< 냉각속도에 의한 조직변화>
[조직 9.] 와 [조직 10.]은 전형적인 Martensite 조직을 나타낸다.
위에서 말했듯이 Martensite에는 잔류 Austenite가 눈에 보이지 않지만 함께
존재한다.
그 이유로는 Austenite 상태에서 급냉을 하여 Martensite를 얻게 되지만, 아무리
냉각을 빨리 한다 하여도 잔류의 Austenite는 남게된다. 여기서 Quenching 온도를
올려서 했다면, 현재의 잔류 Austenite 양보다 더 많아질뿐 아니라 Martensite
변태를 하지 못하고 상온까지 남은 잔류 Austenite가 경도값을 하락시킨다.
Martensite 조직은 강한 조직이지만, Austenite 조직은 연한 조직으로 알려져
있다. Martensite를 얻기 위해선 재료의 냉각시 팽창과 수축, Quenching 온도를
고려해야 된다고 생각을 해보게 되었다.
위에서 언급했듯이 만약 Quenching 온도가 표준온도보다 높은온도에서 처리를
해주게 되면 냉각시 편차가 커서 미세균열 발생으로 인한 경도값의 전체적인
하락과 과열 오스테나이트의 조대화로 미세한 조직을 얻기 힘들다고 판단해본다.
[조직 11.] 과 [조직 12.]는 [조직 9.]와 [조직 10.]과 같은 조건에서 열처리를
한 것인데, 완전 다른 조직이 나온 것을 확인할 수 있다.
이것은 조직의 변화가 아니라 Quenching이 제대로 되지 않았을 것이라고 추측
해본다. 그 이유로는 교수님께서 산화막이라는 힌트를 주셔서 그것에 대해 많이
생각해 봤는데, Quenching 온도에 올라가기 전에 급격한 산화막형성으로 소재
위에 또다른 한 개의 층이 생겨서 비효율적인 Quenching이

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조직분석,   기초 열처리,   열처리,   실험