강의 열처리 결과보고서

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목차

Ⅰ. 주 제

Ⅱ. 연 구 자

Ⅲ. 연구목적

Ⅳ. 연구방법 및 과정

Ⅴ. 연구 결과

Ⅵ. 고찰

Ⅶ. 참고문헌

본문내용

REPROT
(열처리 결과 보고서)
<목차>
Ⅰ. 주 제
Ⅱ. 연 구 자
Ⅲ. 연구목적
Ⅳ. 연구방법 및 과정
Ⅴ. 연구 결과
Ⅵ. 고찰
Ⅶ. 참고문헌
Ⅰ. 주 제
1. 탄소강의 열처리
Ⅱ. 연 구 자
1.
Ⅲ. 연구목적
1. 냉각곡선측정
1. 탄소강의 열처리
1) 강에서 얻을 수 있는 다양한 성질은 탄소량의 변화와 열처리 및 가공열처리에 의해서 얻어지는 여러 가지의 미세조직에 직접적으로 기인한다. 이러한 미세조직을 설명하기 위해서는 우선 여러 가지의 상을 정의하는 것이 필요하고, 다음에는 그 상의 비율, 분포 및 분산을 결정해야 한다. 이러한 여러 가지 인자들을 결정하는 방법들은 나름대로의 특정한 응용범위가 있고, 대로는 미세조직을 완전히 특정지우기 위하여 사용된다. 여기서 미세조직의 변화는 재료의 성질과 직접적으로 연관되는데 탄소강의 열처리는 열에너지-미세조직-성질의 관계를 이론화 하여 비교적 경제성이 탁월하게 재료의 성질을 바꾸고자 하는데 있다. 열처리 세부 목적은 다음과 같다.
- 기계적 성질의 개선
- 조직의 미세화
- 강재의 연화
- 강재 중의 편석 제거
- 표면에 경화층 형성
이에 재료공학실습2 과목에서 탄소강의 열처리 실
습을 시행하는데 있어 사전에 그 방법과 관련이론을 익힘으로써 실습의 훈련효율과 위험요소를 미리 확인함으로써 예기치 않은 문제에 대처할 수 있다. 이번 연구에서 다음과 같은 항목을 분석하고자 한다.
- 풀림, 불림, 뜨임, 담금질 방법과 그에 따른 미세조직, 재료의 성질 변화
- 재료의 성질 변화의 근본적 이유
- 펄라이트, 베이나이트, 솔바이트, 트루스타이트, 마르텐사이트 조직 분석
- 합금원소 첨가에 따른 조직학적 변화, 결정학적 변화
- 효과적인 실험 방안
Ⅳ. 연구방법 및 과정
1. 연구장비
1. 시편
2. 장갑
3. 전기로
3. 비커스 경도계
4.연마기
5. 부식액
5. 광학현미경
<표1>
2. 연구 과정
1. 시편준비
2. 오스테나이트화(900°C 승온)
3. 안정화 처리(900°C 항온)
4. 1번 시편 quenching (1시간 유지)
5. 2번 시편 quenching (30분 유지)
6. 3번 시편 normalizing
7. 4번 시편 anealing
8. polishing
9. 조직관찰
10. 경도 측정( 마이크로 비커스)
<표2>
Ⅴ. 연구 결과
1. 조직사진
1) 1조 시편
x50
x100
<그림1>
2) 2조 시편
x50
x100
<그림2>
3) 3조 시편
x50
x100
x200
<그림3>
4) 4조 시편
x50
x100
x200
<그림4>
2. 경도
1) 조별경도값
경도
조
1차경도값
2차경도값
3차경도값
4차경도값
5차경도값
평균경도값
1조
327.1
309.6
214.4
280.5
250.7
276.46
2조
201.2
244.8
224.5
255.8
225.8
230.42
3조
1190
884.4
965.2
863.6
1136
1,007.84
4조
673
781
900.1
605.6
859.7
763.88
<표3>
2) 상관그래프
<표4>
2. 표준 조직, 경도
1) 마르텐자이트
담금질한 강철에서 볼 수 있는 조직의 하나. 즉 금속 결정 안의 원자가 확산에 의하지 않고 집단적인 근소한 이동에 의하여 변태되어 생기는 조직을 말한다. 원자가 확산에 의하여 이동하는 것이 아니므로 그 조성은 변하지 않는다. 탄소를 많이 포함하는 철의 경우에는, 고온의 오스테나이트 상태에서 갑자기 냉각시키면 이 조직이 된다. 매우 단단하나 연성이 약하다. 그러나 조질하면 연성이 커진다.
<그림5>
2) 트루스타이트
트루스타이트는 a철과 극히 미세한 시멘타이트와의 기계적 혼합물이다. 마르텐자이트를 약 400°C로 드임하거나 담금질 할 때, 변태를 550~600°C에서 일어나게 할 때 생기는 조직이다. 이러한 트루스타이트는 극히 미세한 혼합 조직이기 때문에 화학 시약에 대해 매우 부식이 잘되며, 그 부식면은 육안으로도 흑색으로 보일 정도이다. 트루스타이트는 마르텐자이트 당므의 경도이며, 탄성한계가 높고, 인성이 마르텐자이트보다 높다.
<그림6>
3) 솔바이트
솔바이트는 a철과 미립 시멘타이트와의 기계적 혼합물이며, 마르텐자이트를 500~60
0°C에서 템퍼링 했을때 생기는 조직이다. 여기서 시멘타이트는 입상으로 나타나는 것이며, 단단하고 취성이 적은 성질을 갖는다.
<그림7>
4) 베이나이트
베이나이트는 탄소강 또는 합금강을 담금질 온도에서 550~150℃(Ar′와 Ar′ 변태점 중간 온도) 열욕으로 담금질하여 등온변태를 일으켰을 때 생기는 조직이다. 유중 또는 수중 담금질해서는 이루기가 어려운 조직이다. 현미경으로 보면 흑색으로 된 침상 조직이며 얼른 보면 침상 마텐자이트와 혼돈하기 쉽다. 마텐자이트보다는 부식되기 쉬우며 또한 경도가 적다. 베이나이트에는 두 종류가 있고, 비교적 높은 온도의 등온 변태에 의해 생긴 것을 고베이나이트, 낮은 온도에서 생기는 것을 저베이나이트라 한다. 고베이나이트 특징은 털깃 모양이며 저베이나이트는 침상으로 나타난다. 모두 페라이트의 바탕에서 분산하여 미세한 시멘타이트로 구성되어 보기에는 마텐자이트를 뜨임해서 만든 트루스타이트 또는 솔바이트와 비슷하다. 베이나이트는 E. C. Bain의 이름을 따 붙인 것이며, 라고도 부른다. 그 본질은 아직도 불명한 점이 많이 있다.
<그림8>
5) 펄라이트
공석강의 결정 조직명으로 페라이트와 시멘타이트가 층상으로 혼합되어 있는 조직이다. 현미경으로 관찰하면 층상의 조직이 진주 조개 표면의 모습을 닮고있어 펄라이트라고 이름이 붙여졌다.
<그림9>
Ⅴ. 연구 변수, 해결 방안
1. 탄소강의 열처리
1) 고온산화 탈탄, 침탄 또는 침식에의한 오차
가열중에 전기로에 불활성 가스를 통과시켜 분위기를 조절함으로써 예방가능
2) 열처리 및

키워드

열처리,   탄소강,   sm45c,   풀림,   불림,   뜨임,   담금질,   퀜칭,   노멀라이징,   템퍼링