재료기초실험 | 미세 조직 검사

 

 

 

TIP

 

 

본 실험은 탄소강, 스테인리스 304강, 마그네슘합금강 등 3가지 금속 시편을 가지고 그 조직을 관찰하기 위해 시편 절단에서부터 마운팅, 연마, 폴리싱, 엣칭에 이은 현미경 조직관찰 및 조직 촬영까지의 과정을 익히고 실습하는 하여 보고서 작성요령을 익히는데 그 의의가 있다.

 

 

 

실험 방법

1. 재료의 절단, 시편 채취

실험을 하기 위해, 재료를 각 조마다 절단하여 배분하는데, 스테인리스강은 함석가위로 잘라서 나누고, 중탄소강과 마그네슘합금은 절단기로 잘랐다. 이 때 주의할 점은 스테인 리스를 함석가위로 자를 때 조직이 찌그러지지 않게 조심해서 잘라야 한다는 것이다. 그 렇지 않으면 나중에 현미경으로 조직을 관찰할 때 애로사항이 발생할 수 있다.

 

2. Mounting

Mounting이란 것은 조그마한 시편을 손에 쥐고 다루기 쉽도록 적당한 크기로 만드는 작업이다. 흔히 시편이 작거나 복잡한 형상 혹은 취약하거나 매우 연성인 재료의 표면 을 관찰할 때 사용하며 이를 이용하면 현미경으로 조직을 관찰할 때도 편리하다.

 

마운팅 프레서

 

3. Grinding (조연마)

Emery paper를 이용하여 마운팅된 시편을 연마하는 작업이다. 평면 유리판 위에 놓인 Emery paper에다가 시편을 높고 가볍게 압력을 가하면서 전후로 움직여 연마한다. 이때 유리판을 사용하는 이유는 평평하게 연마를 하기 위해서이다.

 

4. Polishing (정연마)

거친 연마를 끝낸 시편은 정연마를 실시한다. 정연마에는 기계적 정연마와 전해정마가 있으며 기계정마는 보통 연마기(polishing machine)를 사용한다. 기계정마는 연마포를 평평하게 씌워 놓은 회전판 위에 산화크롬이나 알루미나의 미분을 물에 섞은 연마액을 몇 방울씩 떨어뜨리면서 실시한다. 이 때에도 시편에 무리한 힘을 가하지 말고 가볍게 연마를 하며, 회전원판의 원주방향과 최종 거친 연마방향이 직각이 되게 하여 앞의 연마지 흠이 완전히 소멸될 때까지 연마한다.

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5. Etching (부식)

부식하지 않은 연마면에서는 모상과 색이 다른 상이라든지, 비금속개재물 등이 있는 경 우를 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.

 

6. Cleaning

부식 정도가 적당한 정도로 되면 시편을 흐르는 물에 씻어 부식액을 완전히 제거하고 연 마면에 알코올을 몇 방울 떨어뜨려 드라이 건조시켜 연마면에 얼룩이지지 않도록 한다. 이 때 연마면에 흠이 가지 않도록 주의한다.

 

7. Microscopy(광학현미경 관찰)

시편의 연마와 부식이 끝나면 금속현미경으로 조직을 관찰한다. 금속현미경은 시편에 수 직으로 광선을 입사시켜 반사된 빛에 의해서 관찰하게 된다. 시편을 시편대 위에 올려놓 을 때에는 시편이 광축에 똑바로 수직이 되게 하기 위하여 평압기를 사용한다. 시편을 시편대 위에 올려놓은 후에는 다음의 조작에 의하여 조직을 관찰한다.

 

8. 정량 분석(배율 X500)

 

 

 

 

[재료기초실험]미세 조직 검사 레포트