시효경화실험(XRD회절분석)

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시효경화실험(XRD회절분석)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험목적

2. 실험방법
1) 실험 시편의 준비
2) 시편 용융
3) 주조 및 절단
4) 용체화 처리 및 시효처리
5) 그라인딩 & 경도 측정
6) X선 회절 분석 - 배경지식
▣ X선(X-Rays)
X선(X-Rays)의 발견.
X선(X-Rays)의 성질.
X선(X-Rays) 의 발생(Generation)
X선(X-rays)의 흡수(Absorption).
X선(X-Rays)의 산란(Scattering).
X선 회절현상(X-Ray Diffraction)
결정에 의한 회절(Diffraction)
X선 회절 분석기(X-Ray Diffractometer, XRD)
X선 회절 분석기 구성
고니오메타(Goniometer)

3. 실험재료 및 장치:

4. 실험결과
<경도측정>
<XRD 회절 데이터>

5. 토의 및 고찰

6. 참고문헌

본문내용

Setting 용으로 0.05 mm 폭을 가진것도 있다.
(3) 시료에서 회절된 X선(Diffracted X-ray)은 F 에 집중되며, 이 위치에 두번째 Slit 인 Receiving Slit (RS) 이 있다. 0.15, 0.3, 0.6 mm 의 폭을 가진 것을 사용한다.
(4) 세번째 Slit은 공기등에 의해 산란되어 시료이외의 위치에서 들어오는 산란 X선이, 검출기에 들어가지 않도록 하기위해서 사용하는 Scattering Slit (SS) 이다. SS 는 DS 와 같은 발산각을 가진 것을 사용한다.
(5) S1, S2 는 Soller Slit 이라고 하며, 얇은 금속판을 일정한 간격으로 여러겹 겹쳐놓은 것으로, 입사X선(Incident X-ray) 및 회절선(Diffracted X-ray)이 수직방향으로 발산하는 것을 제한한다.
3. 실험재료 및 장치:
① 구리
② 알루미늄
③ 시편절단기
④ 저울
⑤ 로커웰 경도기
⑥ 그라인더
⑦ 주형 틀
⑧ 도가니, 로
⑨ BN Spray(도가니에 안붙게 하기 위해서)
⑪ Etc.
4. 실험결과
<경도측정>
로커웰 경도시험기로 5회 측정을 한 후 최고와 최저를 제외한 3개의 값을 선정하여
평균값을 내었음.
시효시간
경도1
경도2
경도3
0
19
32
19
10분
17.5
16
17
1시간
19
19
20.5
4시간
17
17.5
18.5
48시간
21
24.5
22

*순수 구리의 회절 강도: 1st peak(2
theta
) : 43.295
2nd peak(2
theta
) : 50.431
3rd peak(2
theta
) : 74.127
순수 알루미늄의 회절 강도: 1st peak(2
theta
) : 38.472
2nd peak(2
theta
) : 44.738
3rd peak(2
theta
) : 65.133
CuAl2의 회절 강도 : 1st peak(2
theta
) : 20.619
2nd peak(2
theta
) : 29.384
3rd peak(2
theta
) : 37.865
5. 토의 및 고찰
이번 실험의 대략적인 공정은 주조→ 용체화처리 노에 넣음→ Quenching→ 각 조원에게 시편전달(조건→시효(0분, 10분, 1시간, 4시간, 12시간, 24시간, 48시간)→ 그라인딩→ 경도측정→ 마운팅→ 폴리싱→ 표면검사(현미경)→ X선 회절 분석순으로 진행되었다. 각 공정에서의 고찰되어야 할 사항들은 실험시에 주조는 잘 되었으며 그 이유는 주조를 하고 열처리를 하지 않은 시편의 경도가 가운데로 갈수록 경도가 낮아지는 경향을 보였다는 것으로 알 수 있다. 주의해야 할 점은 도가니에 재료가 붙지 않도록 B-N Spray를 뿌려줘야 한다는 점이다. 또한 Al과 Cu를 함께 넣지 않은 이유는 Cu를 함께 넣으면 가스가 발생하여서 미리 산화가 되기 때문이다. 이 주조물을 550℃에서 16시간 동안 용체화 처리를 한 후에 시효시간을 달리(0분, 10분, 1시간, 4시간, 12시간, 24시간, 48시간)하여 각 시편을 200℃에서 인공시효처리 하였다. 물론 나의 시편은 0시간이었으므로 별다른 어려움은 없었으나 수치상으로 여러군데에서 문제가 발생하였다. 우선 경도측정결과를 놓고 보면 시간에 비례해서 경도가 올라가야 정상이다. 하지만 다른 조원들의 경우에는 경도의 변화가 거의 없었다. 그 원인을 규명해 보면 용체화 처리가 잘 안된것에 기인한다고 할 수 있다. 즉 용체화 처리가 실험시 로의 온도가 낮아져서 원하는 경도값을 얻지 못했다고 생각된다. 더 나아가 Al-Cu에서 Cu를 Al에 교용시키기 위함이 목적이었는데 분해는 잘 되었지만 시효처리가 둘다 안되었다고 생각된다. 나의 시험편은
시효시간
경도1
경도2
경도3
0
19
32
19
으로 부위별 경도차이가 있었다. 이는 다른 조원들이 경도의 변화가 미미했던 것에 반하여 나의 시편은 시효시간이 0시간이므로 경도의 부위별 변화가 있었다는 것을 반증하는 것이다. 또한 X선으로 성분 분석을 한 결과 구리 피크는 나타나지 않고 순수 알루미늄 피크만 나타났었다. 데이터를 참고하였다. 졸업을 앞둔 마지막 전공시험은 이렇게 끝이났다.
§. 한학기동안 안재환 교수님과 백동혁 조교님 수고하셨습니다.
§. 조교님 제출이 약간 늦어져서 죄송합니다. 조교님께 정말 많은 것을 배우고 졸업합니다.
§. 나중에 좋은 인연으로 다시 뵈었음 해여. - 꼭 취업 좋은데 해서 저좀 키워주세영^^
6. 참고문헌
1. 금속재료실험서
2. 분말冶金學 大韓金屬學會
3. 金屬工學實驗, 大韓金屬學會
4. http://hrtem.kaist.ac.kr/lab_homepage/characterization.htm
5. http://www1.kisti.re.kr/~trend/Content545/material02.html
6. http://www1.suwon.ac.kr/~choihs/기기분석/원자X선분광법.htm
7. http://biology37.com.ne.kr/files/Medicine5.hwp
8. http://dexl.postech.ac.kr/diffraction/xrda.htm
9. http://www.changwon.ac.kr/~mtriplet/right_03_01.html
10. http://www.softdisc.co.kr/xrda.html
1. 실험목적
2. 실험방법
1) 실험 시편의 준비
2) 시편 용융
3) 주조 및 절단
4) 용체화 처리 및 시효처리
5) 그라인딩 & 경도 측정
6) X선 회절 분석 - 배경지식
▣ X선(X-Rays)
X선(X-Rays)의 발견.
X선(X-Rays)의 성질.
X선(X-Rays) 의 발생(Generation)
X선(X-rays)의 흡수(Absorption).
X선(X-Rays)의 산란(Scattering).
X선 회절현상(X-Ray Diffraction)
결정에 의한 회절(Diffraction)
X선 회절 분석기(X-Ray Diffractometer, XRD)
X선 회절 분석기 구성
고니오메타(Goniometer)
3. 실험재료 및 장치:
4. 실험결과
<경도측정>

5. 토의 및 고찰
6. 참고문헌

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시효경화실험,   XRD회절분석,   시효경화,   시효,   XRD,   시효경화처리