합금공정실험 report-석출경화

소개글

합금공정실험 report-석출경화에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

조(160도)/D조(190도)
Al-4.4Cu-1.5Mg-0.6Mn (2024)
이번 실험에서 C조는 A조와는 다른 조성으로, D조와는 다른 온도로 실험을 하였다.
A조와 우리조의 결과 값을 비교해보면 합금 조성의 차이에 따른 시효 경화의 차이를 알 수 있다. A조의 2036합금과 우리조의 2024합금의 합금 조성에서, 우리조의 조성이 Cu가 많은 것을 볼 수 있다. 같은 온도에서 같은 시간동안 시효 했지만 그래프에서 볼 수 있듯이 우리조의 측정값이 훨씬 큰 것을 알 수 있다. 이는 Cu의 조성이 많기 때문으로 추측할 수 있는데, Al-Cu시효경화에서 Cu의 조성이 많을수록 더욱 많은 Cu가 Al 의 격자 구조로 있어 Al원자들이 왜곡되어 있다든지, 아니면 더욱 변형이 심한 결정이 Al 격자구조와 직접 연결되어있는 GP zone을 형성하여 경도 값이 크다고 생각해 볼 수 있다.
또한, C조의 결과 값에서는 120시간에서 168시간의 측정값이 급격히 떨어졌음을 알 수 있는데, 이는 과시효를 생각해 볼 수 있다. 즉, 정합 석출물이었던 GP zone과 \'\',\'상이 시효 시간이 지남에 따라 CuAl₂의 독자적인 결정구로를 가져 Al과 연결되어있던 응력들이 사라지면서 강도가 감소하게 되는데, 이번 실험에서 C조의 과시효 구간은 120~168시간이라고 볼 수 있다. 하지만 그래프에서 보듯이, A조의 경우에는 168시간 까지 측정값이 꾸준히 증가함을 볼 수 있는데, 이 또한 시효시간과 조성과의 관계 때문이라고 생각해 볼 수 있다. Cu의 조성이 많다는 것은 같은 시효시간 동안 더욱 많은 석출물(CuAl₂)이 형성 될 수 있다는 것을 나타내고 그로인해 석출 속도가 같아도 많은 양으로 인해 부정합 석출물이 더욱 빨리 형성 될 수 있다고 생각한다.
D조와 우리 조를 비교하면 동일조성으로 다른 인공시효 온도를 사용하였다. 일반적으로 시효온도가 높으면 더 빠른 시간에 더 높은 경도를 나타내지만 최고 경도가 낮은 수치를 나타낸다. 이번 시편에서, D조의 온도가 1시간 경과에서 가장 높은 값을 나왔지만 추세선 에서 보듯이 일반적으로 C조의 경도가 높다. 이에 대하여, 두 가지 생각을 해볼 수 있다.
첫 번째로, 실험 오차를 생각 할 수 있다. 주조시의 급랭 속도나, 시효 처리 후 급랭 시에 완벽한 급랭이 이루어지지 않았기 때문에 실험 진행상 오차가 생길 수 있고, 경도 측정 또한 육안으로 측정하였고, 측정자가 다르기 때문에 오차가 나타날 수 있다고 생각한다.
두 번째로, 조성의 불균일함이다. 물론 주조 시 같은 양의 합금을 계산해 용융시켰지만, 이 또한 산화의 문제 때문에 두 시편이 완전히 동일한 조성이라고 생각하기엔 힘들다.
실제로 실험 시 산화물을 걷어내는 과정에서 두 조의 산화물양이 달랐다.
앞서 A조와 동일 온도에 다른 조성 값을 비교한 것과, D조와 동일 조성에 다른 온도 값을 비교한 것은 대체적으로 잘 맞는 경향을 나타내고 있다. 앞서 생각했듯이 과 포화된 고용체의 석출 속도 및 석출 양이 시효 경화에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

키워드

합금공정실험 report-석출경화,   석출 강화,   석출 강화되는 과정,   시효처리