STS 304 의 미세조직 관찰 및 경도 측정

목차

1. 서론

2. 이론배경
2.1. 스테인리스 강
2.2. Fe-Cr 상태도
2.3. 스테인리스 강의 분류
2.4. 스테인리스 강의 열처리

3. 실험방법
3.1. 열처리
3.2. 연마
3.3. 에칭
3.4. 관찰
3.5. 경도 측정

4. 결과 및 고찰
4.1. 열처리에 따른 STS304의 단면 미세조직사진
4.2. 열처리에 따른 경도값
4.3. 결과
4.4. 고찰

참고문헌

본문내용

1. 서론
스테인리스강은 철(Fe)에 니켈(Ni), 크롬(Cr) 등을 합금하여 Fe가 가지는 금속성에 부식의 단점을 보완하여 만들어진 금속으로 활용범위가 매우 넓다. 이번 실험에서는 18% 크롬과 8% 니켈을 함유하는 오스테나이트계 스테인리스강인 STS304를 이용하여 열처리 방법에 따른 스테인리스강의 경도 변화와 미세조직의 변화를 관찰한다. 광학현미경을 이용하여 미세조직을 관찰할 것이며, 비커스 경도 시험을 통하여 열처리 방법에 따른 STS304의 경도 차이를 알아 볼 것이다.

2. 이론배경
2.1 스테인리스 강
스테인리스 강은 표면이 아름답고 내식성이 우수하여 도장, 도색 등의 표면 처리를 행하지 않고도 스테인리스 강 고유의 표면을 살려 다양한 용도에 사용하는 철강재료이다. 주성분으로 크롬이 함유되어 있기 때문에 강의 표면에 매우 얇은 층의 산화크롬(Cr2O3) 피막이 형성되고, 이 얇은 피막은 금속 기지 내로 침입하는 산소를 차단시키는 부동태피막으로 작용하여 녹이 잘 슬지 않는 내식성을 갖게 한다. 크롬성분에 의해 매우 얇은 산화크롬층이 형성되는 스테인리스 강이 고유한 성질인 내식성을 갖기 위해서는 약 12% 이상의 크롬을 함유하여야 한다. [1].

2.2 Fe-Cr 상태도
Fig. 1 Fe-Cr 상태도
크롬은 페라이트와 같은 BCC구조를 하므로 페라이트 안정화제 역할을 하며 α상 영역을 넓히고 γ상 영역을 줄인다. 결과적으로 γ루프가 형성되어 Fe-Cr 상태도는 FCC 영역과 BCC 영역으로 구분된다. 12~13wt%Cr 미만의 Fe-Cr 합금은 γ루프 내의 온도에서 냉각할 때 오스테나이트-페라이트 변태가 일어난다. 12~13wt%Cr 이상의 Fe-Cr 합금은 FCC-BCC 변태는 일어나지 않으며 높은 온도에서 냉각할 때도 페라이트 안에 크롬이 고용된 고용체로 잔류한다. [2].

참고 자료

Ho-young Kwon, Jeong-sik Park, Dong-seok Jeong, Jong-woo Lee, 2002, Metal Material, pp. 173-178
Young-nam Baek, Young-ui Shin, Nam-Yong Jung, Sueng-Bu Jung, Jae-Pil Jung, 2007, Advanced Materials Engineering for engineer ing students, pp. 127-132
Il-boo Park, Bok-gyu Lim, Byung-gang Choi, Hyun Choi, 2006, Engineer Metal, pp.575-578
Hyuk Sang Kwon, Hee San Kim, 2007, “Understanding of stainless steel”, pp65-68