금속재료공학실험 | 시효 경화(Age Hardening)

 

 

 

TIP

 

 

듀랄루민형 (4～5% Cu-Al), 합금에 대한 석출시효를 통하여 비평형 반응에 의한 강화기구 중 고상석출반응의 하나인 시효경화(age hardening) 현상을 이해하고, 다상금속의 강화기구를 알기위함.

 

 

 

시효경화

시효에 의해서 시간이 지남에 따라 금속재료의 경도가 증가하는 것을 시효경화라고 한다. 시효경화 효과는 강도가 석출입자의 크기와 배열에 의하여 결정되는 것이므로, 시간, 온도 및 냉간가공 정도에 따른다. 각 합금의 종류마다 최대강도를 내기 위한 온도와 시간이 표준작업 지침으로 지정되어 있다. 온도를 표준온도보다 높게 또는 낮게 함으로써 필요하면 최대강도나 경도이하의 요구조건을 충족시킬 수 있다. 표준온도 보다 높게 하면 석출이 빨리되어 강도가 빨리 높아지고 온도를 낮추면 강도가 높아지는 속도가 느려진다.

 

최대강도에 도달하기 위한 소요시간보다 시효경화 처리시간을 짧게 하면, 이를 "Underaging"이라 하는데, Underaging을 하면 재료의 강인성 및 피로강도가 좋아지며 때로는 내식성도 좋아진다. "Overaging"이란 최대강도를 내게 하는데 소요되는 시간보다 더 장시간 가열 할 때를 말한다. 이것은 조대한 석출을 일으켜서 경도와 강도를 최대치 이하로 떨어뜨린다. 그 대신 Overaging된 금속은 전기전도 및 열전도율이 놓아지며 치수의 안정성이 좋아진다. 그러나 극심한 Overaging이 생기지 않도록 주의를 요한다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 시료를 500℃ 부근에서 1시간동안 고용처리 한 다음 담금질을 한다. (용체화처리)

 

2) 시료 1개는 용체화처리 한 다음 그대로 방치한다.

 

3) 나머지 시료는 130-190℃에서 10, 20, 30, 45, 60, 90분으로 각각 석출경화를 실시한다.

 

4) 시료당 최소한 3회씩 경도를 측정한다.

 

5) 경도를 종축, 석출경화시간을 횡축으로 하여 시험결과를 그래프화한다. 단, 용체화처리만을 실시한 시료의 경도 값은 시간 축(횡축)의 0점에 둔다(표시한다)

 

 

 

[금속재료공학실험]시효 경화(Age Hardening) 레포트