전기강판 미세 조직 관찰

소개글

전기강판 미세 조직 관찰에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 서론 (Introduction)
- 문헌 조사.
(1) Texture의 의미
(2) Goss texture의 자기적 성질
(3). Log Normal Distribution
2. 실험 방법 (Experimental Procedure)
1) 시편의 절단
2) 시편의 성형
3) 예비연마
4) 거친연마 (Rough Polishing)
5) 미세연마 (Polishing)
6) 에칭 (Etching)
7) 세척 및 건조 (Cleaning and Drying)
8) 현미경 관찰
3. 실험 결과 및 고찰 (Results & Discussion)
(1) 현미경 사진
(2) 2차 열처리 강판 1050oC 의 결과 그래프
(3) 데이터 정리
4. 결론 (Conculsion)
5. 참고 문헌 (Reference)

본문내용

같은 데이터를 얻었는데, 아쉽게도 1100oC 강판의 데이터 부재로 정확한 size 비교는 어려웠다. 다만 문헌에 의하면, 높은 온도일수록 재결정과 결정성장이 더욱 진행되어 낮은 편차를 보이며 성장이 이루어진 결정립들의 평균화가 진행된다고 하는데, 이것으로 미루어 보아 1100oC 의 grain size는 1050oC의 16 um 보다 큰 것으로 사료되며, 만약 그림 3이 하나의 grain의 일부분만을 담은 것이라 가정한다면 그림 3으로 그것을 확인할 수 있을 것이다. 또한 grain size의 편차도 11보다 더 작은 것으로 추정될 수 있을 것이다.
- 다음 표 2는 사진 속의 석출물의 밀도를 나타낸 것이다.
종류
2차 열처리 강판 1050oC
2차 열처리 강판 1100oC
압연 강판
석출물밀도
(개수/um2)
4.978*10-3
2.482*10-3
1.063*10-2
표 석출물의 밀도
- 광학 현미경 조사에서는 대개 50∼1000배의 배율을 이용하며 조직을 구성하는 합금 원소나 석출물등의 층을 관찰할 수 있다. 여기서 석출물이란 결정 중의 기지와 화학 조성이 다른 작은 부분을 말하며 결정 구조도 기지와 다를 수 있다. Two-phase alloy의 미세구조는 전체 interfacial free energy가 minimum값을 가지지 못할 때 unstable하다. 따라서 작은 석출물의 높은 밀도는 전체 interfacial area를 더 작게 하기 위해 보다 큰 입자로 뭉쳐 lower density를 가지고자 한다. 이러한 이유로 시편에 대한 열처리 온도가 증가함에 따라 결정 성장과 함께 coarsening rate가 증가하게 된다. 이는 high temperature applications를 위한 재료의 design에 중요한 요소이다.
표 2를 통해 석출물의 분포 양상과 각 공정 사이의 관련성을 확인할 수 있다. 알려진 바에 의하면 전기 강판에서의 결정립 성장은 석출물의 종류, 모양, 그리고 열처리 중의 조대화 또는 용해에 큰 영향을 받는다. 정성적인 분석이 행해지진 않아 석출물의 조성을 파악할 수는 없었고 본 실험에서는 다만 각 공정에서 얻어진 시편에 석출물이 어떠한 밀도와 모양으로 분포하는 지 정도만을 관찰할 수 있었다. 그림 1을 보면 압연 공정을 거친 후 많은 석출물이 검은 점으로 조직 내에 고르게 분포하는 것을 확인할 수 있으나, 열처리를 진행할수록 입계의 성장과 함께 석출물이 점차 사라지는 것이 관찰된다. 일반적으로 석출물의 조대화를 통한 이동과 변화가 불균질한 비정상 결정립 성장의 모티브가 된다고 알려져 있고 이는 열처리 분위기에 의해 많은 영향을 받는다. 이를 종합해 볼 때 본 실험의 주어진 시편에서 나타나는 석출물의 거동은 조직의 비정상 결정립 성장을 보여주는 자료라 생각된다.
4. 결론 (Conculsion)
본 실험은 전기강판을 처리하는 공정에서 얻어진 시편을 각각의 공정 조건에 따라 분류해, 광학현미경을 통해 관찰하고 그 미세구조적 특성을 파악하는 과정이었다. 각각의 공정은 압연(Cold Rolling)과 1050oC ,1100oC 에서의 열처리로 그 각각의 시편의 특성을 종합해 보면 다음과 같다.
1) 압연 강판: 특정한 방향으로의 우선배향을 유도하기 위해 압연방향에 평행하게 뒤틀린 조직을 관찰 할 수 있었으며 많은 석출물이 전체적으로 분포하고 있었다. 이는 열역학적으로 불안정한 구조로 보인다.
2) 2차 열처리 강판 1050oC: 재결정을 통해 성장한 grain을 확인할 수 있었으며 작은 결정립부터 큰 결정립들의 분포로 다소 편차가 큰 분포양상을 보여주고 있다. 석출물은 조대화한 것을 관찰할 수 있다.
3) 2차 열처리 강판 1100oC: 재결정과 결정성장이 더욱 진행되는 과정에서 석출물의 조대화 및 고용화로 인해서 비정상 결정립 성장이 되는 것으로 보여진다. 이번 실험에서의 사진이 grain 의 일부분을 촬영한 것으로 생각되어 전체적인 특성보다는 문헌에 의해 특성을 유추하는 것으로 대신했다. 석출물의 경우는 더 조대화되어 있는 것으로 볼 수 있으며, 점점 1050oC에 비해 상대적으로 적은 분포를 보인다.
5. 참고 문헌 (Reference)
- R.M.Rose.L.A.Shepard The Structure and Properties Of Materials
- J. Harase, R. Shimizu, K. Takashima, and T. Watanabe, Trans. ISIJ, 27, 1987
- http://metal.chonbuk.ac.kr/kwseol/research/ 현미경조직관찰.htm
- http://tic.inha.ac.kr/inha/terms.html
- D.A.Porter, K.E.easterling, Phase transformations in Metals and Alloys, Chapman &Hall, 1997,
6. 참고 의견
시편 갈기로 명성이 높았던 실험이라서 많이 걸릴 것으로 생각되었다. 하지만, 이번 학기는 실험에 사용된 시편이 다른 때보다 적어 상대적으로 수월한 실험을 하였다. 물론 사진이 잘 찍히지 않아 금요일날 다시 와서 해야 하는 사태까지 갔으니 딱히 수월한 실험이라 할 수 없을 지도 모르겠다. 특히, 1100oC 의 경우 사진이 결정립의 한부분만 찍혀 (그런 것이라고 사료됨) 실험 데이터 처리에 애를 먹었다. 할 수 없이 문헌 조사를 통해 이론을 이용해서 유추하여 보고서를 작성할 수 밖에 없었다. 만약 제대로 된 사진을 얻었다면 훨씬 더 과학적으로 보고서를 작성할 수 있으리라고 생각된다. 1100oC 사진은 아마도 에칭 문제가 있지 않았나하는 생각이 든다. 에칭 시간에 문제가 있을 수도 있다.
이 실험하면서 느낀 것은 급하면 안된다는 것이다. 시간에 쫓겨 급하게 연마하니 사진이 엉망이 나와 사포질부터 다시 했을 때의 느낌은 그다지 좋은 것이 아니었다. 다음 실험할 동료에게 하고 픈 말이 있다면, 마음을 비우고 수양한다는 생각으로 시편을 갈라고 이야기 하고 싶다.
끝으로, 실험을 도와준 조교님 들에게도 감사를 표합니다.
재료실험 1
광학 현미경을 이용한 전기 강판의 미세조직 관찰

키워드

재료실험,   전기강판,   goss,   texture,   미세조직