결정입도측정보고서

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주물 등에서 생기기 쉽다. 2형은 구상화 처리가 불량할 때에 혼재하기 쉬운 꼴이다. 1형은 보통주철속에 나타나는 흑연형상이다. 일반적으로 그림 3과 같이 5종류의 흑연으로 분류하여 이것에 의한 흑연의 구상화율 표시법을 제시하고 있다.
그것에 의하면 흑연립이 그 외접단에 대해서 갖는 면적율을 가지고 그 흑연립의 구상화의 정도를 표시토록 하고 그림3에 표시한 각 형태 각개에 표4에 표시한 형상계수를 부여하고 있다. 그리고 소정의 현미경사진속의 흑연립을 관찰하여 각종의 임수에 형상 계수를 곱하여 그 총화에서 구상화율을 산출하는 것이다.
표 2 각 흑연형태의 형상계수
형태기호
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
형상계수
0
0.3
0.7
0.9
1.0
외접단에 대한 흑연의 면적율(%)
<20
21～40
41～70
71～80
>80
구체적인 산출방법은 우선 명함판크기 또는 이에 준한 크기로 배율100의 현미경사진을 만들고 사진면의 양대각선을 각각 중심으로해서 나비 3mm의 직선을 긋는다. 그리고 이런 대각선대에 조금이라도 들 수 있는 흑연10개 이상을 대상으로 하여 각 형태에 속하는 흑연입수를 구한다. 흑연의 전수가 10개 이하일 때에는 대각선대폭을 넓힌다. 그리고 아래 식에 의해서 구상화율을 표시한다.
흑연구상화율(%) =×100
단, 는 그림4 및 표2의 형태기호에 해당하는 흑연입수이다.
위에 기술한 산출법에 의해서 시료의 피검부에 있어서의 5시야에 관해서 산출한 구상화율의 평균값으로 그 시료의 구상화율로 한다.
이와 같이 하면 흑연의 구상화율과 인장강도 연신율 및 충격값 간에는 강한 상관 관계가 존재한다. 이와 같은 관계를 그림 5에 표시한다. 그러나 경도와 구상화율간에는 분명한 관계를 볼 수 없다.
그림 5 흑연구상화율과 인장강도, 신율 및 충격값의 관계
[실험방법]
두 group 의 시료를 지름 1～2 cm, 높이 1～2 cm 정도의 크기로 절단하여 단면을 grinder를 사용하여 평활하게 한다.
시료면을 emery paper를 사용하여 연마한다. 입자가 굵은 것으로부터 시작하여 입자가 고운paper까지 연마한다.(100～1000번 정도)
emery paper로 연마한 후, buff 천을 사용하여 연마한다. 연마제로는 산화크롬, 알루미나등의 분말을 사용한다.
본 실험에서는 부식액으로써 피크린산알콜 용액(4%)을 사용하여 약 3～5초 부식한다.
금속현미경을 이용하여 저 배율로 전체적인 조직을 자세히 관찰한 후 전체 시편을 대표할 수 있는 전형적인 부분을 택하여 적당한 고배율로 조직사진을 촬영한다.
모든 조직사진의 실제 배율을 전술한 방법으로 환산한다.
[실험결과]
(1) ASTM 결정립 측정
※ grain size nember 가 4인 재료의 경우
식을 이용하면
= 8 grain/in
inch를 mm로 환산하면 25.4 mm이다. 평방인치당의 개수이기 때문에
=645.15㎟ 이다.
8/645.15 =0.0124
=124개
(2) jefferies의 측정방법
그림 6 의 경우
= + 1/2식을 이용하면
=22+0.5×20=32
= / A에서
=32/0.0645=***㎟ 그림 6
(3) Heyn의 방법
= 그림7에서 이 식을 이용하면
측정된 교차점의 수는 각각 12, 16 ,13이며, 직선의 길이는 5㎝, 현미경사진의 배율은 100배이다.
값의 평균:273.3
결정립의 수==546.6개
단위면적당의 결정립의 수()==8614525 개 그림 7
단위 체적당의 결정립의 표면적()==15003971.6
(4)흑연 구상화율 측정
그림8에서 흑연의 형상을 측정한 결과
Ⅰ=45개, Ⅱ=2개, Ⅲ=8개, Ⅳ=5개, Ⅴ=3개
흑연 구상화율(%) =×100
위 식을 이용하면
흑연 구상화율=
그림8의 흑연 구상화율은 26.6%이다.
그림5에서 인장강도, 신율 및 충격값의 관계를 대략적으로 측정하면,
인장강도=38(kg/㎟), 신율=7(%), 충격값=5(kgm/㎟)을 구할 수 있었다.
인장강도와 충격값은 서서히 증가하는 반면, 신율은 70%에서 급격히 증가한다.
그림8 구상 흑연주철의 조직사진
[ 고찰]
결정립 측정과 구상화율 측정시 프린트물을 먼저 스캔 작업을 하느라 위 그림에
계산했던 것을 표시를 못하였는데 그것이 좀 아쉽고..
같은팀에 탄소재료를 연구하시는 분이 계신데 보고서를 쓰는도중 그분과의
대화에 의해 탄소재료에 대한 많은 정보를 얻게 되었으며 흑연주철의 조직사진은
아니지만 .. meso핏치의 현미경사진도 볼수 있어 많은 도움이 되었다...
[참고 문헌]
프린트물....

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입도,   입도측정,   입도측정보고서,   보고서,   경정입도측정