탄소강 열처리 실험

목차

1) 실험목적
2) 실험방법
3) 실험결과 및 고찰
4) 참고문헌
5) 실험소감 및 기타 건의사항

본문내용

1)실험목적
탄소강 열처리 후 열처리를 하지 않은 시험편, 급냉, 공냉, 노냉 그리고 급냉 후 템퍼링한 시험편 등 5개의 시편으로 재료의 조직상을 관찰하고 냉각 과정에 따른 경도 값을 측정 후 이론적 자료를 바탕으로 경도 값이 다르게 나오는 이유를 이해한다.

2)실험방법
실험도구
사포4장, 유리판, 광학현미경, 열처리용 급속 가열로, 정연마기, 특수용액, 부식액

a.광학현미경 b.정연마기 c.열처리용 급속 가열로

실험순서
a>시험편의 연마: 유리판(수평을 맞추기 위해서)위에 시험편을 놓고 사포(800,1000,1200,2000)로 연마한다.
Tip.사포로 연마를 할 때 한쪽 방향으로 해서 결을 없애고 나면 90도회전한 후 사포를 바꾸고 연마를 한다.

b>특수용액(10㎛,1.5㎛,0.5㎛)을 정연마기에 뿌려주면서 연마를 하며 시편을 확인하여 광택연마가 되었을 경우 물 세척을 하고 물로 인한 부식과 얼룩을 막기 위해 티슈로 깨끗이 닦는다.
c>조직 관찰을 하기 위하여 에칭을 시키게 되는데 부식액(질산5%+알콜 95%)으로 부식하며 부식 시간은 3초~5초동안 부식한다. 부식이 완료된 후에는 물로 씻어낸다.

<중 략>

위의 열처리 방법을 뜨임(Tempering)이라고 한다. 이것은 담금질한 강을 A1이하의 적당한 온도로 가열후 냉각하는 열처리 방법이다. 공구강의 경우 다른 금속재료를 절삭가공하기 위해 되도록 단단하거나 내마모성이 커야 하므로 고탄소 마르텐사이트의 특징인 큰 경도를 그대로 이용하지만, 구조용 강(S45C)은 강도도 요구되지만 오히려 강한 인성이 요구되는 용도로 제공하기 위해 일단 ?칭해서 마르텐사이트 조직으로 하고, 500～700℃의 상당히 높은 온도로 템퍼링을 해서 ?칭상태에 비해 훨씬 낮은 경도 강도의 상태로 만드는 것이다. ?칭과 템퍼링을 한 강은 노멀라이징 처리한 강에 비해 강도와 인성의 면에서 현저하게 우수하다.
위 조직을 보면 9조의 시험편은 연속적인 페라이트 기지에 매우 작고 균일한 입자가 무수히 분산 되어 있는 것을 보아 이 상은 템퍼링된 마르텐 사이트 구조나 소르바이트 구조로 보인다.
그리고 실험조건에서 보는 것처럼 6조(급냉)의 결과가 마르텐사이트 구조를 가졌다고 결론 내렸기 때문에 9조의 결과도 당연히 템퍼링된 마르텐 사이트라고 생각했다.

참고 자료

기계재료학강의노트
재료과학과 공학, 시그마프레스