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| 소개글 |
강화기구 및 시효경화 |
| 요약 |
1. 강화기구의 종류 및 특징
(1) 고용체 강화
일반적으로 용매 원자의 격자에 용질 원자가 고용되면 순금속보다 강한 합금이 된다. 이는 고용체를 형성하면 그것이 치환형 고용체이건 침입형 고용체이건 간에 격자의 뒤틀림 현상이 생기고, 따라서 용질 원자의 근처에 응력장이 형성된다. 이 용질 원자에 의한 응력장이 가동 전위의 응력장과 상호 작용을 하여 전위의 이동을 방해하여 재료를 강화시키게 되는 것이다. 이러한 형태의 강화를 고용체 강화라고 한다. 예를 들면 Cu-Ni계 합금에서 치환형 원자인 Ni을 용매 격자인 Cu속에 첨가하면 순동(純銅)보다 높은 강도를 나타낸다. 또한 Cu에 Zn을 40%이하로 첨가해도 역시 순동에 비교하여 높은 강도를 나타낸다.
(2) 석출 강화
금속은 기지에 미세하게 분산된 불용성의 제2상에 의해 효과적으로 강화된다. 이 때 분산된 제2상이 어떤 방법에 의해 도입되었는가에 따라 석출 강화와 분산강화로 구별하여 부르고 있다. 즉, 석출 강화란 열처리 과정을 통하여 과포화 고용체로부터 제2상을 석출시켜서 강화시키는 현상을 말하는 것이고, 분산 강화란 좀 더 일반적인 용어로서 제2상이 고용체로부터의 석출이 아닌 다른 과정, 예를 들면 분말 야금법이나 입자강화 복합재료에서처럼 제조 과정 중에 산화물, 탄화물, 붕화물 및 질화물 등의 제2상을 인위적으로 첨가해서 강화시키는 현상을 말하는 것이다. 또 제2상에 의한 강화 중 특별한 형태의 강화가 복합 강화인데, 이것은 제2상의 부피분율이 켜서 제2상이 직접적으로 하중의 많은 부분을 지지해 줄 때 사용되는 용어로서 좀더 자세한 내용은 3편의 신금속 재료편에서 서술하였다. 석출 강화가 일어나기 위해서는 그림 16-4와 같이 온도에 따른 고용도의 차이가 있어야 한다. 즉, 고온에서는 제2상이 고용되어야 하고 온도가 감소함에 따라 제2상의 고용도가 감소해야 한다. 그러나 분산강화계에서는 제2상의 고용도가 고온에서도 매우 작다. 따라서 재료가 고온에서 유지될 때 석출강화계 합금에서는 제2상이 기지 중에 재용해함으로써 |
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