[신소재 공학 실험] 탄소강의 열처리 : 탄소 함유량이 다른 두 금속을 열처리 과정을 거치고 노냉, 공냉, 수냉으로 냉각시킨 후, 냉각 과정을 통한 조직의 변화를 관찰하고 경도에 미치는 영향을 알아본다

소개글

[신소재 공학 실험] 탄소강의 열처리 : 탄소 함유량이 다른 두 금속을 열처리 과정을 거치고 노냉, 공냉, 수냉으로 냉각시킨 후, 냉각 과정을 통한 조직의 변화를 관찰하고 경도에 미치는 영향을 알아본다에 대한 보고서 자료입니다.

목차

신소재 공학 실험 - 탄소강의 열처리

1. 실험목표
2. 관련지식
3. 준비물
4. 실험과정
5. 결론
6. 참고문헌 & 출처

본문내용

경도계로 측정한 경도값
SM20C
SM45C
(1) 노냉
노냉
Vickers(HV)
Rockwell(HRB)
SM20C
123.2
123.2
124.3
90.6
SM45C
193.3
182.2
175.2
106.0
- SM20C 노냉의 조직 관찰 사진은 펄라이트와 초석 페라이트로 구성되어 있다. 노냉은 조대화된 조직을 미세화하여 가공성을 높이기 위한 냉각 방법이므로 펄라이트 조직의 미세화로 경도가 낮은 편이다. SM45C는 SM20C와 비교하였을 때 훨씬 더 많은 부분을 펄라이트가 차지하고 있다는 것을 관찰할 수 있다.
SM20C
SM45C
(2) 공냉
공냉
Vickers(HV)
Rockwell(HRB)
SM20C
131.3
140.2
138.2
100.4
SM45C
243.0
232.6
221.2
111.2
- SM20C 공냉 조직 관찰 사진은 한눈에 보아도 검은 펄라이트보다 초석 페라이트가 많은 부분을 차지하고 있다는 것을 알 수 있다. 반면에 SM45C의 조직 관찰 사진은 초석 페라이트보다 층상구조의 펄라이트가 많은 부분을 차지하고 있다.
SM20C
SM45C
수냉
Vickers(HV)
Rockwell(HRB)
SM20C
185.2
185.9
179.0
106.5
SM45C
697.1
712.1
682.5
124.6
(3) 수냉
- 수냉의 조직 관찰 사진은 한눈에 봐도 알 수 있듯이 큰 Grain을 찾아 볼 수가 없다. 오스테나이트 상에서 급속도로 상온으로 냉각할 때, 그 안에 고용된 시멘타이트가 미처 확산되지 못하여 페라이트에 탄소가 억지로 고용당한 조직인 마르텐사이트 조직을 형성한다. 이 때문에 마르텐사이트는 무확산 변태라고도 하며, 시간에 의존하는 것이 아닌 온도에 의존한다.
(4) 결론
SM20C 수냉
SM45C 수냉
- 같은 냉각과정을 거친 시편의 경우, 열처리 한 탄소강의 경도는 SM45C가 SM20C 보다 Vickers, Rockwell 경도가 모두 컸고 SM45C 탄소강을 수냉 하였을 때 Vickers 경도계의 압입자국이 가장 작은 것으로 보아 경도가 가장 크다는 것을 알 수 있었다. SM45C가 SM20C 보다 경도값이 큰 이유는 SM45C의 탄소 함량이 많고 탄소 함량이 높을수록 고용경화가 많이 일어나기 때문이다. 또한 같은 탄소 함유량을 가진 탄소강의 경우 수냉일 경우 가장 경도가 높았고 공냉, 노냉의 순서였다. 열처리 시 냉각속도가 커질수록 탄소 원자가 확산되지 못하고 고용되기 때문에 전위의 이동이 어려워져 금속의 경도가 증가 하게 된다.
6. 참고문헌 & 출처
http://www.infosteel.net/metal_fe_c_diagram_basic.htm
http://blog.naver.com/thismanyun?Redirect=Log&logNo=120042561181
http://blog.naver.com/herokim99?Redirect=Log&logNo=20023921047
http://kin.naver.com/qna/detail.nhn?d1id=8&dirId=8&docId=183113934&qb=67mE7Luk7IqkIOqyveuPhCDsi5ztl5jquLAg7JuQ66as&enc=utf8§ion=kin&rank=4&search_sort=0&spq=0&pid=RE80QU5Y7v4ssuEPclKsssssstZ-064011&sid=Um8y4nJvLCAAAAFMGUw
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=411838&cid=368&categoryId=368
http://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%A1%9C%ED%81%AC%EC%9B%B0_%EA%B2%BD%EB%8F%84

키워드

탄소강,   열처리,   신소재 공학 실험,   탄소,   노냉,   공냉,   수냉,   냉각,   경도,   탄소강의 열처리