1. Normalizing과 Quenching의 금속 열처리 실험을 통해서 준비된 시편의 미세조직을 Polishing과 Etching을 통해 연마한 뒤 광학현미경을 통해 관찰하고, 열처리 방법에 따라 변하는 금속 미세조직에 대해서 학습하는 것을 목적으로 한다.
2. 동일 금속에서 시편의 열처리 방법에 따른 미세조직의 변화와 그 미세조직의 결정입자의 크기와 형상 등의 특징을 관찰하고 이것이 금속의 경도나 연성 등의 특징과 어떤 관련이 있는지 학습한다.
동소체
같은 종류의 원소로 구성되어 있지만 분자식이나 구조가 다른 물질, 즉 원자 번호는 같지만 중성자수가 다른 홑원소 물질을 동소체라고 한다. 즉, 단위분자를 구성하는 원자수가 다른 것, 또는 같은 화학조성을 가지지만 원자의 배열상태·결합양식이 다른 것을 서로 동소체라 한다.
예를 들면, 산소 O2와 오존 O3는 그 원자수는 다르지만 모두 같은 원소인 산소로 된 동소체이다. 또, 원자의 배열상태·결합양식이 다른 것은 흔히 결정에서 볼 수 있는데, 예컨대 고무상황·단사황·사방황 등은 결정형이 다른 동소체이다. 흰인과 붉은인, 흑연과 다이아몬드 등도 서로 동소체이다.
이들은 같은 화학 조성을 가지지만 원자의 배열 상태나 결합 양식이 다르다. 탄소의 동소체에는 다이아몬드, 흑연, 숯, 풀러렌이 있으며,원자 배열이 서로 다르다. 인의 동소체에는 붉은 인과 흰 인이 있고, 분자 조성과 배열에 차이가 있다. 황의 동소체는 단사황, 고무 상황, 사방황으로 나뉘며, 분자 배열이 서로 다르다.
금속 미세조직 관찰을 위한 부식액의 역할과 그 결과
에칭의 기본 목적은 광학적으로 결정립 크기, 상 등의 미세조직을 관찰하기 위한 과정이다. 즉, 부식이란 단어를 한 마디로 표현하자면 “금속의 표면을 화학적 방법 혹은 전기분해적 방법으로 차별침식을 시켜 세밀한 금속조직을 나타내는 것”이라고 할 수 있다.
부식은 그 방법과 원리에 따라 precipitating(deposit) etching, heat tinting, chemical etching, electrolytic etching, anodizing, potentiostatic etching, magnetic etching, ion etching, thermal etching 등이 있으며 이 중에서 우리는 단순히 부식액을 표면에 묻혀 부식시키는 chemical etching을 하는데, 이때 부식액으로 Al2O3를 사용한다. 부식을 하고나면, 시편이 연마되고 광택이 나기 때문에, 미세조직 관찰에 용이하다.
그래서, 부식하지 않은 연마면에서는 모상과 색이 다른 상이라든지, 비금속개재물 등이 있는 경우를 제외하고는 아무런 조직도 볼 수 없다. 그렇기 때문에 적당한 부식액(etchant)으로 관찰할 연마면을 부식시키면 결정입계, 상의 경계, 상의 종류, 결정방향 등이 부식 정도에 따라 다르게 나타나므로 조직을 관찰할 수 있게 된다.
재료의 표면 작업 중 lapping, polishing에 대하여 차이점과 특징
래핑이란 공작물의 표면을 랩으로 눌러서 양자 사이에 연삭 입자의 분말로 되어 있는 래핑 입자를 넣고 상대 운동을 시키면서 공작물 표면에 아주 미소한 양의 칩을 깎아내어 치수가 정밀한 매끄러운 표면을 얻는 가공방법을 말한다. 연마 속도가 느리고 보통은 거의 쓰이지 않는 표면 가공 방법이나 매우 단단한 세라믹 등에서 사용된다.
그래서 래핑(lapping)은 마모 현상을 기계가공에 응용한 것으로 기본은 마모이다. 가공물과 래핑공구 사이에 미분말 상태의 래프제와 윤활제를 넣고, 이들 사이에 상대운동을 시켜, 표면을 매끈하게 가공하는 방법을 래핑가공(lapping work)이라 한다. 래핑가공은 연삭가공으로 정밀하게 가공한 원통외면,평면,기어 등의 면을 다시 매끈하고 평활한 면으로 만들기 위하여, 적당한 재질 및 형상의 래프로 가공물보다 연질의 주철, 황동, 동 등을 사용한다.
폴리싱(polishing)은 재료의 표면과 랩과의 사이에 부식액을 가하고 래핑 작업과 유사하게 재료와 랩에 상대운동을 시키면 부식액의 작용으로 재료이 의 표면조도를 일정하게 하여 거울과 같은 면을 얻는 가공 방법이다. 즉 lapping은 재료의 표면을 flat 하게 만드는 작업이고, polishing은 재료의 표면을 shiny하게 만드는 작업이다.
[고체재료실험]금속 미세 조직 검사 레포트
1. 실험 목적 1.1. Normalizing과 Quenching의 금속 열처리 실험을 통해서 준비된 시편의 미세조직을 Polishing과 Etching을 통해 연마한 뒤 광학현미경을 통해 관찰하고, 열처리 방법에 따라 변하는 금속 미세조직에 대해서 학습하는 것을 목적으로 한다. 1.2. 동일 금속에서 시편의 열처리 방법에 따른 미세조직의 변화와 그 미세조직의 결정입자의 크기와 형상 등의 특징을 관찰하고 이것이 금속의 경도나 연성 등의 특징과 어떤 관련이
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