알루미늄 열처리 실험

소개글

The purpose of this experiment is observing that microstructure and precipitation phase of aluminum alloys(Al4032, Al7075) by variety cooling mechanism. Then, Analyze changing of properties and structure. So, we made four specimen of al alloys. First specimen is not take any heat treatment. And another three specimen is take heat treatment at 520℃(Al4032) and 470℃(Al7075) during two hours. And then, second specimen is take quenching by water. Third specimen is take quenching by oil. And fourth specimen is take normalizing(Air cooling). After heat treatment, we take a picture of specimens by microscope. Through comparing of microstructure and precipitation phase, we can expect hardness of specimen. And we can study that how the grain size and precipitation phase effect hardness of specimen.

목차

서론
이론적 배경
실험방법
시험결과
고찰

본문내용

알루미늄 합금의 열처리는 거의 대부분이 용체화처리와 시효처리에 의한 경화를 목적으로 하고 있다. 즉, 알루미늄에 합금상을 석출 시킴으로 인해 경도의 향상을 가져오게 되는 것이다. 보통 4000계열 합금은 석출에 의한 경화 효과가 미미하지만, Al4032 같은 경우에는 Si외에 Mg와 Cu 등을 합금원소로 첨가함으로써 석출에 의한 경화의 효과를 높인 합금이다. Al7075 같은 경우는 알루미늄 합금 중 가장 높은 강도를 가진 것 중의 하나로, 항공기 용재로 많이 쓰인다. 그리고 이 합금의 대부분이 T6 열처리를 통해 충분히 경화된 상태로 이용되고 있다.
따라서 우리는 시편을 용체화 처리 후 냉각 방식을 달리하여 조직의 크기나 석출물의 생성이 어떻게 차이가 나는지 알아보는 쪽으로 실험 방향을 정했다. 수냉, 공냉, 유냉을 통하여 Al4032와 Al-7075에 함유된 원소가 어떻게 석출되고, 석출량은 어떻게 다른지, 조직의 크기 차이는 어떤지, 그리고 그 원인은 무엇인지 조직사진을 통해 비교 하고 연구해 볼 것이다.
2. 이론적 배경
2.1 알루미늄의 개요
Al은 1872년 발명된 원소로서 Si 다음 가는 지구상에 다량으로 존재하는 금속이다. 비중은 2.7이며, 현재 공업용 금속 중 Mg다음으로 가벼운 금속이다. 주조가 용이하여 다른 금속과 잘 합금이 되고, 또 상온 및 고온 가공이 용이하다. 대기중에서 내식성이 강하고, 전기 및 열의 양도체이다. 따라서 Al의 용도는 매년 증가되어 가고 있다. Al은 판, 선 등의 형태로 사용된다. 특히 송전선으로 가 장 많이 이용된다. 그밖에 파이프, 콘덴서, 항공기의 날개, 동체, 프로펠라 및 구조물의 골격 등에 사용된다.
2.2 알루미늄의 성질
2.2.1 물리적 성질
알루미늄은 백색 광택인 금속으로 철의 약 1/3 정도의 중량을 가지고 있다. 결정구조는 면심입방구조(FCC)이며 유연하고 전연성이 풍부하다. 전기전도도는 Cu의 약 65% 이며 불순물의 많고 적음에 영향을 크게 받는다.

참고 자료

(1) K.B.Kim, Aircraft Materials, p198~218, Korea Airospace University Publishing Department, Koyang-Si, Kyungki-Do (2001)
(2) S. P. Lee, Metal Materials, p468~484, Chung-Ho, Seoul (1998)
(3) Dong-Sin Engineering Company, Heat Treatment of Aluminum Alloy, http://www.dongsin.co.kr
(4) K.S. Lee, Metal Materials, p480~491, Dong-Hwa, Seoul (1992)