조건에 따른 S45C 기계적 성질

목차

1. 서론
1) 실험 목적

2) 이론적 배경

2. 실험방법

3. 결과
1) 충격시험

2) 경도측정

3) Optical (grain size)

4) SEM (미세조직)

4. 결과 분석 및 고찰

5. 참고문헌

본문내용

1. 서론
1) 실험 목적
열처리와 쿨링처리를 각각 다르게 한 시편 6개의 저탄소강(S45C)의 충격인성, 경도, grain size 및 SEM으로 미세조직 관찰을 통해 grain size와 미세조직의 영향에 따라 시편의 충격인성과 경도가 어떻게 변하는지 관찰하고 고찰해본다.

2) 이론적 배경
S45C는 목적자체가 열처리용 기계구조용 탄소강이며 침탄강의 일종이다. 즉, 표면에 침탄을 하여 경도나 강도를 향상시켜 사용하는 강이다. 따라서, 탄소가 0.45%로서 중탄소강 끝부분에 들어가고, 인장강도는 550MPa정도이다. 브리넬경도도 200정도이다.
보통 전체적인 강도보다도 표면의 내마모성이나 강도를 요하는 금형쪽에 많이 사용된다. 단점이라면 너무 단단함의 목적에 치우쳐 외부의 일정이상의 하중이 작용하면 균열이 생길 우려가 있다. 즉, 취성이 강하다.

<중 략>

세 번째 추측은 층상간격에 따른 경도의 변화이다. 일반적으로 상의 간격이 조밀하다면 경도값이 증가한다. 위의 결과값에서 SEM사진을 비교하여보면 같은 냉각처리 조건에서 온도가 높을수록 grain의 사이즈는 크지만 층상간격은 훨씬 더 작아짐을 확인할 수 있다.
또 하나의 관점으로 CCT곡선을 생각해 볼 수 있다. CCT곡선에서 같은 시간이었을 때 900℃보다 1150℃ 곡선이 더 뒤에 위치한다. 이는 냉각시에 900℃ 열처리 강이 1150℃열처리 강보다 결정립이 성장할 수 있는 시간이 더 많다는 것으로 생각할 수 있으며 실제로 SEM image에서 공냉 부분을 관찰하였을 때 페라이트의 크기가 900℃의 크기보다 1150℃보다 큰 것을 확인할 수 있다. 통상적으로 결정립 크기가 크면 경도값은 작아짐으로 같은 냉각처리 조건에서 온도가 작을수록 경도값이 작음을 추측해 볼 수 있다.

참고 자료

이동녕, 『재료강도학』, 희중당, 2008, pp339~341
김용석 외, 『재료과학과 공학』, 시그마프레스, 2007, pp260-264
김원태 외, 『금속상변태』, 반도출판사, 2004, 6장 무확산변태