아주대 재료공학실험1 금속재료의 미세조직 관찰 보고서

소개글

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목차

1. 실험 목표

2. 이론적 배경
2.1 미세조직
2.2 시편
2.3 시편 준비
2.4 현미경
2.5 미세조직 분석 방법

3. 실험 방법
3.1 실험 준비물
3.2 시편 준비
3.3 시편 관찰

4. 실험 결과

5. 결론 및 고찰

6. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목표
이번 실험은 재료과학에서 공부하였던 금속의 미세조직을 관찰, 분석하는 실험이다. 재료의 특성을 결정하는 것은 재료의 미세 구조, 조직이므로 이를 아는 것이 중요하다. 이번 실험을 통해 미세조직을 직접 관찰하고 이론과 실제를 비교, 분석하여 이에 대해 이해할 수 있다. 또한 재료의 미세조직을 관찰, 분석하는 데 필요한 컷팅, 마운팅, 그라인딩, 폴리싱, 에칭 과정에 직접 참여하고, 얻은 금속을 OM, SEM을 이용해 관찰하여 금속의 결정립 모양과 크기, 여러 상과 배열을 확인하고 분석하여 재료에 따른 기계적 성질을 알 수 있다. 이 과정에서 준비 과정에 사용되는 여러 기기의 사용법, 좋은 구조 관찰을 위한 준비 방법, 현미경 관찰 및 촬영 방법, 미세조직 결정의 크기를 측정하는 방법을 익힐 수 있다.

2. 이론적 배경
2.1 미세조직
미세조직이란 광학현미경 또는 전자현미경으로 관찰한 결정립 크기 및 형태, 결함 유무, 상분포, 분포 형상, 편석의 형태에 대한 이미지이다. 재료의 성질이나 특성은 그 재료의 내부조직과 관계가 있다. 현미경으로 관찰한 금속재료의 조직은 돌담 모양을 한 결정립의 집합체로 결정립의 집합상태와 격자결함의 양, 상태 등에 따라 금속의 기계적, 물리적, 전기적 물성에 영향을 끼친다.[1]
2.2 시편

그림 Fe- 상태도
2.2.1 S45C
S45C는 탄소의 함량이 약 0.45wt%인 탄소강을 의미한다. Fe- System에서 eutectoid point(0.76%C)를 기준으로 0.76%C보다 C의 조성이 낮은 조성은 아공석강, 높은 조성은 과공석강이라고 한다. S45C는 0.45%C 조성이므로 아공석강에 속한다. 공업적으로 생산되고 있는 대부분의 강은 아공석강이다.[2] 아공석강을 고온의 균질한 오스테나이트(austenite FCC구조)상에서 775까지 충분한 시간을 두며 서서히 냉각하면 0.76%(공석 조성) 보다 낮은 조성에서 생기는 페라이트인 초석 페라이트(proeutectoid ferrite)가 오스테나이트의 결정립계(grain boundary)에서 불균형하게 핵 생성하기 시작하고, 입자들이 성장하여 오스테나이트상과 페라이트(ferrite BCC구조)상이 공존하는 상태에 도달한다.

참고 자료

네이버 지식백과] 금속조직 (두산백과)
William D.callister, Jr., David G. Rethwisch, 재료과학과 공학 제10판, WILEY, 2021, p.325.
lbid., p.330~331.
Christian Cavallo, All About 2024 Aluminum (Properties, Strength and Uses).
I. J. Polmear, Light Alloys, Arnold, 1995.
Christian Cavallo, op.cit.
[네이버 지식백과] 석출경화 (두산백과)
[네이버 지식백과] 주조 (두산백과)
[네이버 지식백과] 소결 (두산백과)