상(phase), 현미경

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현미경과 상

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본문내용

1. 상(Phase)
①
α 페라이트 (α-Ferrite)
α철에 탄소가 함유되어 있는 고용체를 α 페라이트 또는 단순히 페라이트라고 부르며, BCC 결정구조를 가지고 있다. 상태도에서 알 수 있듯이 페라이트의 최대 탄소고용도는 723℃에서 0.02%이므로 페라이트에 고용할 수 있는 탄소량은 매우 적다. 또한 α 페라이트의 탄소고용도는 온도가 내려감에 따라서 감소하여 0℃에서 약 0.008%정도이다. 탄소원자는 철 원자에 비해서 비교적 원자크기가 작으므로 철의 결정격자내의 침입형 자리(Interstitial Site)에 위치한다. 침입형 자리는 4면체 틈자리(Tetrahedral Site)와 8면체 틈자리(Octahedral Site)의 두 종류가 있는데, BCC인 α 페라이트에서는 4면체 틈자리인 의 크기가 크고, 그 침입형 자리에 들어갈 수 있는 구의 최대반경은 0.35Å이다. 따라서 0.77Å의 반경크기를 갖는 탄소원자가 이 침입형 자리에 들어가게 되면 탄소원자의 크기가 침입형 자리보다 상대적으로 매우 크기 때문에 격자변형을 일으키게 된다. 이것이 α 페라이트내의 탄소고용도를 적게 하는 중요한 이유이다. 그림 2.2(a)는 BCC의 4면체 틈자리의 위치를 나타낸 것이다.
② 오스테나이트 (Austenite)
γ철에 탄소가 고용되어 있는 체를 오스테나이트라고 하며, FCC 결정구조를 가지고 있다. 도는 상태도에서 볼 수 있듯이 1148℃에서 2.08%로 최대이며, 온도가 내려감에 따라서 감소하여 723℃에서 0.8%로 된다. 따라서 탄소고용도는 α 페라이트보다 매우 크다. 또한 α 페라이트에서와 마찬가지로 오스테나이트 중의 탄소는 침입형자리에 위치하는데, FCC의 8면체 틈자리인 및 의 크기가 4면체 틈자리인 보다 크고, 8면체 틈자리에 들어갈 수 있는 구의 최대반경은 0.51Å이다.
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참고 자료

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