신소재기초실험 | 탄소강의 함량에 따른 미세구조의 변화

 

 

 

TIP

 

 

시편의 미세구조를 관찰하기 위한 시편의 Mounting, Polishing, Etching 등의 과정을 익힌다. 또한 금속의 내부조직을 연구하는 데에 가장 많이 쓰이는 현미경으로 금속입자의 크기, 모양, 배열등의 미세구조 관찰을 통해 탄소의 함량에 따른 미세구조의 변화를 습득한다.

 

 

 

과공석강 서냉시 조직변화

 

그림 1 Fe-Fe3C 계 평형상태도와 변태조직도

 

1.2%C의 과공석강을 950℃(그림 1의 g점)에서 충분한 시간동안 유지하게 되면 공석강에서와 마찬가지로 균일한 오스테나이트로 된다. 이 강이 그림 4의 h점 온도로 서냉되면 오스테나이트 결정립계에서 초석 시멘타이트(proeutectoid cementite)가 핵생성 되어 성장하게 된다.

 

다시 이 강이 j점까지 냉각되는 동안에 초석 시멘타이트는 계속 성장해 가면서 오스테나이트에 있는 탄소를 고갈시키게 된다. 이 냉각과정이 평형냉각이라고 가정할 때에 j점의 온도에서 남아 있는 오스테나이트의 탄소량은 1.2%에서 0.8%로 감소하게 될 것이다. 따라서 이 오스테나이트는 A1 변태온도 이하로 냉각되면서 공석반응에 의한 펄라이트로 변태하게 된다. 펄라이트를 구성하고 있는 시멘

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 시료채취

 

2) 시료의 Mounting

 

3) Mounting Mold 안에 시료를 놓고 액체 마운팅 수지는 Mounting Mold를 넘치지 않도록 적당히 채운다. 이 때, 경화제를 넣어준다.

 

4) 단단하게 경화된 다음 Mounting Mold로부터 분리시킨다.

 

5) 시편의 연마

① 연마기에 사포를 부착한 후, Emery Paper #200, #400, #600, #800, #1000 순으로 연마한다(기계적 연마).

② 수시로 현미경을 이용하여 연마 상태를 체크한다.

③ 최종 연마 : 연마천 + 알루미나 연마 Paste

 

6) 초음파세척기로 깨끗이 세척한다.

 

7) 시편의 에칭

① 에칭용액 준비

② 연마한 시편을 에칭용액에 적당한 시간동안 (수 십초～수 분) 에칭시킨다.

③ 이 때 Overetching이 되지 않도록 수시로 현미경으로 조직을 관찰한다.

 

8) 현미경 관찰

 

9) 사진 촬영 및 인화

 

 

 

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