[자연과학] 냉각속도에 따른 탄소강의 미세조직 및 기계적특성변화

실험보고서
냉각속도에 따른 탄소강의 미세조직 및 기계적 특성 변화
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1. 실험목적

SM45C(탄소 농도 0.45wt%) 에서 열처리 후 냉각속도가 재료의 물성의 미치는 영향을 알아본다.

2. 실험관련기기

전기로, Polisher, 광학 전자 현미경, Rock Well Hardness Tester

3. 관련재료

SM45C시편 4개(열처리를 하지 않은 시편, 1050℃ 열처리 후 공냉 시킨 시편, 열처리 후 로냉 시킨 시편, 열처리 후 수냉 시킨 시편), Resin Mounting 용액, 경화제, Etching 용액(Nital +Ethanol)

4. 관련이론

* 열처리
금속고유의 성질은 다양한 성질을 가지고 있지 않으므로, 열을 가한 후 냉각시키는 방법에 따라 금속의 성질을 개량하는 것.
* 결정립계에 의한 강화(强化)
금속에서 결정립의 크기가 작아질수록 결정립계의 길이는 길어지므로 금속의 강도가 증가한다. 즉 결정립계가 길어질수록 전위가 이동하는 것을 방해하는 장애물이 많아지므로 금속의 강도는 증가할 수밖에 없다. 그러므로 결정정립이 작은 금속일수록 강도가 커지고, 결정립이 큰 금속일수록 연해진다.
* Petch-Hall equation :
결정립 크기와 항복응력 사이의 관계를 나타내는 식. 이 식에 의하면 결정립 크기가 작을수록 항복강도가 증가한다.
* Rockwell 경도 측정
Rockwell 경도시험은 처음에 10Kg의 초기하중을 가하여 시험편을 고정시키고, 그때의 압흔의 깊이를 0으로 한다. …
* 반응 속도론(kinetics)

5. 실험방법

(1) 시편의 준비

(2) Mounting

(3) Polishing

(4) Etching