결정립 미세화 강화기구에서 강도와 연성의 증가, 확산변태의 핵생성

소개글

전공과목 HOMEWORK 리포트입니다.
주제별 1장씩으로 제한되었던 리포트입니다. 총 2장입니다.
내용이 간략하니 참조바랍니다.

목차

1. 결정립 미세화 강화기구에서 강도와 연성의 증가
2. 확산변태의 핵생성

본문내용

1. 결정립 미세화 강화기구에서 강도와 연성의 증가

(1) 강도의 증가

다결정체 에서는 전위의 운동에 대한 저항력의 요인은 다음의 두 가지가 있다.

첫째의 것은 결정립계가 전위의 이동에 대한 장애물로 작용한다. 전위는 결정립계 등과 같은 장애물로 인하여 슬립면상에서 집적한 전위군에 의한 응력 상승 때문에 인접하는 결정립에 차례로 슬립을 일으킨다. 그래서 결정립이 큰 것이 큰 응력집중을 일으키고 이것만큼 응력이 작아져서 결국 항복응력이 감소하게 된다.

두 번째로 각 결정립의 슬립이 용이한 방향이 각각 다르기 때문에 변형에 대한 저항이 반대 방향을 갖는 결정립의 변형을 방해한다. 이와 같이 결정립이 미세화 할수록 단위부피당 결정립 수가 많아져 전위의 장애물도 많아진다.

항복응력과 결정립의 관계는 Hall-Petch 식으로 설명된다. 여기서 결정립의 크기가 작을수록 항복응력이 커짐을 알 수 있다.




(2) 연성의 증가

결정립계는 원자공공(vacancy)이 모이는 장소이다. 원자공공을 매개로 하는 전위상승운동이나 공공 그 자신의 흐름이 변형의 요인이 된다. 특히 고온에서는 상온과는 비교할 수 없을 정도로 다수의 원자공공이 존재한다. 이러한 다수의 공공으로 인해 연성이 증가한다.

또한 결정립이 미세화 하면 많은 전위가 한 입계에 집적하지 않기 때문에 국부적인 커다란 응력집중은 일어나기 어렵다. 그래서 인성도 풍부해진다.


2. 확산변태의 핵생성
(8-2.1～5 의 요약정리)

확산변태는 핵생성과 성장 두 단계에 거처 일어나며 온도와 시간의 영향을 받는다.

핵생성은 상변태의 시작단계로서 임계핵이라는 안정한 입자의 형성단계이다.
핵생성시 자유에너지 변화를 검토하면

참고 자료

․ The Principles of Engineering Materials , Barrett Nix Tetelman, Prince-Hall, New Jersey , 1973
․재료강도학,오세욱․이치우․윤한기․남기우,원창출판사,인천,1998
․재료과학 원론,Barrett외 2 원저,대영사,서울,1999