탄소강 조직 실험 (제료공학 기초)

목차

1. 실험 제목

2. 실험 목적

3. 이론적 배경
3-1 금속의 구조
3-2 탄소강과 첨가원소
3-3 탄소강의 성질

4. 실험 시료 및 기구

5. 실험 방법

4. 결 과

7. 고찰 및 결론

8. 참고문헌 & 인터넷 주소

본문내용

반드시 부식액, 부식시간, 배율 등을 적어 놓도록 한다.
(4) 렌즈의 분해능은 시편중의 2점을 보고 구분할 수 있는 최단거리(D), 즉 빛의 파장을 λ, 렌즈의 개구수(대물렌즈에 표시되어 있음)를 N.A라고 하면 D=0.61λ/N.A로 나타낼 수 있다. 광학현미경에서 렌즈계(주로 대물렌즈의 N.A)를 적절히 선택하므로서 0.25μ(유침계렌즈), 0.5μ(건조계렌즈) 정도까지의 미세조직을 식별할 수 있다.
현미경의 배율은 렌즈의 개구수(N.A)의 500∼1000배로 택하는 것이 바람직하다.
6) 조직사진 촬영
사진촬영 할 시편의 부분을 결정하고 배율에 따라 초점을 정확하게 맞춘다. 사진촬영 시에 셔터를 진동이 없도록 눌러야 한다. 진동이 생기면 상이 흔들려 조직사진이 선명하게 나오지 않기 때문이다.
7) 경도 측정
조직 관찰 후, 시험편의 경도를 마이크로 비커스 경도계(하중:100gf)를 사용해서 측정한다. 한 개의 시료에 대해서 3곳을 측정해서 평균치를 취한다. 조직과 경도와의 관계에 대해서 검토한다.
- 비커스 경도시험(vickers hardness)
대면각 136˚의 다이아몬드 피라미드 형태의 압입자로 W(kg)인 하중으로 자국을 만들고, 단위면적당의 하중을 수치로 경도를 나타낸 것이 비커스 경도이다. Hv = 2Wcos22˚/d²= 1.8544W/d² 최대, 최소값을 뺀 중간값 으로 평균값측정주의-경도 측정시 소성 변형에 유의.
※ 비커스 시험기의 조작
⑴ 잘 연마한 시험편을 앱빌 위에 놓고 핸들을 돌려서 테이블을 올린다.
⑵ 눈을 시험편보다 높게 두면 시험편 표면에 다이아몬드압자의 상이 보인다.
⑶ 시험편이 올라옴에 따라서 다이아몬드압자의 선단과 그의 상이 점차 접근하고 드디어 접촉한다.
⑷ 주위해서 핸들을 다시 돌리면 압자축과 하중축과는 접촉한다.
⑸ 캠조작 핸들을 가볍게 누르면 캠이 움직이기 시작한다.
⑹ 캠의 회전에 따라 부하레버가 상하로 움직여서 시험편에 자국이 난다.
⑺ 측정 마이크로미터를 접근시켜 자국의 대각선의 길이에 맞춘다.
⑻ 경도측정 버튼을 눌러서 경도값이 나오면 기록한다.
⑼ 한 시험편의 여러 부위에 하중을 가해서 평균치를 측정한다.
◆로크웰 시험기 사용법
① 20C와 45C 시험편을 각각 3개씩 준비한다.
② 준비한 시험편을 앞, 뒤 둘 다 평활 연마한다.
③ 연마한 시험편을 폴리싱하여 데시게이터에 보관한다.
④ 보관된 시험편을 꺼내어 앞쪽은 로크웰 경도계로 5번 측정한다.
⑤ 그리고 로크웰 경도계에서 나타난 값은 3개를 평균을 낸다.
8) 관 찰
조직사진과 경도값을 가지고 주조조직 및 기계적 성질과의 관계 등을 관찰한다.
4. 결 과
로크웰
(HRB)
100m/f
수 냉
117.0
117.5
117.3
117.3
117.4
유 냉
103.4
102.8
104.1
101.1
100.1
무 냉
103.1
103.4
102.8
102.5
102.3
노 냉
83.7
83.2
83.8
82.7
84.0
비커스
200gf
측정
시간
5/s
수 냉
471.3
464.7
486.8
D , D
28.1, 28.0
28.5, 28.0
27.4, 27.8
유 냉
237.7
234.1
235.9
D , D
39.5, 39.5
39.9, 39.7
39.4, 39.9
무 냉
260.9
254.8
250.2
D , D
37.7, 37.7
38.3, 38.0
38.6, 38.4
노 냉
168.2
173.7
158.9
D , D
46.6, 47.3
46.7, 45.7
48.1, 48.5
7. 고찰및 결론
대부분의 탄소강에 있어서 함유된 탄소량에 따라서 강의 성질과 적절한 열처리방법이 결정되기 때문에 가장 중요한 원소는 탄소이다. 이와 같이 탄소량의 실제적인 중요성 때문에 탄소강을 분류하는 한가지 방법이 바로 이 탄소량에 따른 분류이다.
일반적으로 0.3wt% 이하의 탄소를 함유하는 탄소강을 저탄소강(低炭素鋼, low carbon steel) 또는 연강 (軟鋼, mild steel)이라고 부르고, 0.3∼0.6wt%의 탄소량을 함유하는 탄소강을 중탄소강(中炭素鋼, medium-carbon steel), 그리고 0.6wt% 이상의 탄소량을 가진 탄소강을 고탄소강(高炭素鋼,high-carbon steel)이라고 한다. 고탄소강 중 0.77%C 이상의 탄소강을 특히 공구강(工具鋼, tool steel) 이라고 부른다. 한편 1.3wt% 이상의 탄소를 함유하는 강은 몇가지 공구강을 제외하고는 거의 사용되지 않고 있다.탄소강의 미세 조직을 현미경으로 조원들과 관찰함으로써 결정립의 상태나 형상및 분포상태, 크기와 상태를 파악 할수 있었다. 또한 경도 시험도 더불어 기계적 성질을 파악 하고 이해 할수 있었다
8. 참고문헌
1. 탄소강 열처리 : 홍영환, 박정웅, 이대용, 이병엽(원장 출판사 2004)
2. 延倫模, 池武晟, 宋鍵, 洪英煥 : 金屬材料, 機電硏究社, 1994
3. 歌川 寬 : やさしい 金屬熱處理技術の基礎, 啓學出版, 1981
4. G. Krauss : Principles of Heat Treatment of Steels, American Society forMetals, Metals Park, Ohio, 1980
5. C. R. Brooks : Heat Treatment of Ferrous Alloys, McGraw-Hill, New York,1979
6. 日本熱處理技術協會 : 熱處理の基礎(Ⅰ), 日刊工業新聞社, 1970
7. P. G. Shewmon : Diffusion in Solids, McGraw-Hill, New York, 1963
8. L. E. Samuels : Optical Microscopy of Carbon Steels, American Society forMetals, Metals Park, Ohio, 1980
9. weldingauto.co.kr (부산 국제 용접&철강 전시회 홈페이지)
10. http://mokpohongil.mskr/~p918/tech/m333.html
11. http://www.yescall.com/ironmuseum/page03.html
12. http://cjs5555.com./page06

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