Fe-c 상태도에 관한 내용 총정리

목차

1. 상태도
2. 탄소강의 변태
3. 탄소강의 서냉시 조직변화

본문내용

● 상태도
◆ 상태도의 기본적인 의미
상태도란 여러가지 조성의 합금을 용융상태로부터 응고되어 상온에 이르기까지 상태의 변화를 나타낸 그림을 말한다. 즉 합금의 성분비율과 온도에 따른 상태를 나타내는 그림으로서, 횡축에는 조성(%), 종축에는 온도(℃)로서 표시하고 있다. 그런데 여기서 횡축의 조성 즉 성분비율을 나타내는데에는 중량비율(wt%)이 보통 사용되지만 경우에 따라서는 원자비율(at%)로 나타낼 때도 있다. 이들의 상관관계는 다음절에서 자세하게 나타냈다.
◆ 농도표시법
전술한 바와 같이 일반적으로 합금의 조성은 중량비율로서 나타낸다. 만일 어떤 합금 100g이 80wt%A와 20wt%B로 되어 있다면 이는 80g의 A와 20g의 B를 함유한 것이 된다. 한편 이론적인 계산을 하는 경우에는 원자수의 비율로서 농도를 표시하는 원자비율를 사용하는 일이 있다. 80at%A와 20at%B로 되어 있는 합금에서 A와 B의 원자비는 80:20=4:1이 된다. 따라서 우리는 중량비율을 원자비율로, 원자비율을 중량비율로 환산해야만 할 때가 많이 있다. 이 wt%와 at%와의 사이에는 다음의 관계가 성립한다.

<중 략>

◆ 아공석강 0.4%C의 아공석 탄소강을 900℃(그림 2.3의 a)로 가열하여 충분한 시간동안 유지하게 되면 공석탄소강에서와 마찬가지로 균일한 오스테나이트로 된다. 그리고는 이 아공석강을 그림 2.3의 b점(약 775℃)까지 서냉시키면 오스테나이트 결정립계에서 初析페라이트(proeutectoid ferrite)가 우선적으로 핵생성하기 시작한다. 이 강을 다시 c 점까지 서냉시키면 초석페라이트는 오스테나이트 속으로 계속해서 성장해간다. 이때 페라이트가 형성된 지역의 과잉탄소는 오스테나이트-페라이트 계면으로부터 오스테나이트 속으로 밀려나므로 남아있는 오스테나이트의 탄소량은 점점 많아지게 된다. 따라서 Ａ1 변태온도 직상인 c 점에 도달되면 남아있는 오스테나이트의 탄소량은 0.4%에서 0.8%로 증가하게 된다. 한편 Ａ1 변태온도인 723℃ 직하인 d 점에 도달되면 남아있는 오스테나이트는 공석반응에 의해서 펄라이트로 변태하게 된다. 펄라이트를 구성하고 있는 페라이트는 초석 페라이트와 구별하기 위해서 共析페라이트(eutectoid ferrite)라고 부르며, 이 두 페라이트의 조성은 평형조건하에서는 같아진다.

참고 자료

없음