재료기초실험 | 재료 조직 분석 - 미세 조직 분석

 

 

 

TIP

 

 

재료시험의 기초과정이며 준비과정인 시편 준비 과정(절단, 성형, 연마, 부식)을 익히고 광학현미경에 의한 조직을 관찰하여 이론과 비교분석한다.

 

 

 

실험 방법

1. 절단

1) 대부분의 금속재료는 고속냉각절단기로 절단한다. (절단하기 전에 바인드에 금속재료를 제대로 물려주고, 절단 시에 힘을 너무 줘서 시편이 틀어지거나 절단기의 날이 망가지지 않게 불똥이 조금 튈 정도로만 당겨준다)

 

2) 연마하기 용이하게 적당한 두께로 절단하여준다. (높이는 시편의 길이보다 작게)

 

2. 성형

1) 못, 나사와 같은 크기가 작은 시편이나 시편의 가장자리를 관찰할 때 성형을 실행한다.

 

2) 열경화성 수지나 냉간 경화제에 고착시킨다.

 

3) 시편에 따라 온도와 압력, 그리고 고착 재료를 선택한다.

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3. 연마

1) 조연마

① 절단 후 연마를 할 면을 줄, 그라인더로 평면화 시켜준다. (시편의 모서리도 줄로 연마하여 사포를 사용할 때 사포가 망가지지 않도록 해준다)

② 사포로 연마를 해준다.

③ 사포는 높은 번호에서 낮은 번호로 갈수록 거칠어진다.

④ 표면의 상태를 보고, 낮은 번호에서부터 순차적으로 높은 번호의 사포를 사용한다.

⑤ 사포로 연마를 할 때는 매 번호마다 한쪽 방향으로만 연마자국이 생기도록 하고, 사포가 바뀔 때 마다 90 회전시켜 연마한다. 절단 시 많은 흠이 존재하게 되므로 처음 번호의 사포에서는 한 방향으로 연마 후 90 회전시켜 다시 연마를 해준다.

⑥ 사포가 바뀔 때 마다 사포로 인해 갈린 시편과 먼지들에 의해 다음 시편을 연마할 때 흠이 날 수 있으므로 청소를 해준다.

 

2) 정연마

① 연마기에 물을 흘려 한번 청소를 한 후에 연마를 시작한다.

② Al₂O₃ 분말은 경한 금속일수록 큰 입자를 물에 적당히 희석시켜 사용한다.

③ 연마포는 경질재일수록 단단하고 두꺼운 재료를 사용한다.

④ 연마제를 적당량 뿌려 시편을 연마를 하는데, 이때 시편의 면이 골고루 연마가 되 도록 힘을 주어 회전시키면서 5분 정도 연마를 한다.

⑤ 연마가 끝나면 알코올로 세척 후에 티슈로 조심히 닦거나 드라이기로 말려준다.

 

4. 부식

1) 부식은 연마를 했을 때 생긴 소성 변형층을 제거하는 역할을 한다.

 

2) 광학적으로 입계 크기, 상 등 미세조직을 잘 관찰할 수 있도록 하기 위한 과정이 다.

 

3) 수초 정도만 부식액에 넣어 시편을 부식시킨다. 부식이 조금밖에 되지 않으면 소성 변형층이 제대로 제거되지 않아 관찰이 잘 되지 않고, 심하게 부식되면 입계에 손상이 오기 때문에 현미경으로 관찰이 잘 되지 않는다.

 

4) 부식을 시킨 후 바로 알코올로 세척하고 건조시켜준다.

 

5. 금속 현미경 관찰

1) 부식이 완료된 시편을 현미경으로 입계를 관찰하고, 사진을 촬영한다.

 

2) 금속현미경 관찰 순서와 요령

① 현미경의 전원을 켠다.

② 스테이지와 대물렌즈와의 거리를 조절하여 닿지 않게 한다.

③ 광원을 조절하여 잘 관찰할 수 있도록 한다.

④ 스테이지 위에 관찰할 시편을 고정시켜놓는다.

⑤ 접안경에 양 눈을 동시에 대고 들여다보며 동일한 초점이 잡히도록 양안거리를 조절한다.

⑥ 대물렌즈의 낮은 배율부터 높은 배율 순서로 관찰을 한다.

⑦ 시편을 관찰할 때에는 배율에 따라 여러 군데를 관찰한다.

 

 

 

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