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Index & Contents

신소재공학실험 올립니다 탄소강의 열처리 업로드

 

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탄소강의 열처리

 

1.소개

일반적으로 탄소강이랑 철과 탄소의 합금 중 열처리에 의해서 성질과 조직을 개선 보강 할수 있는 것으로 0.026~2.11%의 탄소를 함유한 강을 말한다. 이번실험에서는 두가지의 탄소강, Sm20c와 Sm4c를 가지고 실험을 하게 되는데 이 두 탄소강의 화학성분은

 

SM20C

SM45C

c: 0.18~0.23

si: 0.15~0.35

Mn: 0.30~0.60

p: ≤ 0.030

s: ≤ 0.035

c: 0.42~0.48

si: 0.15~0.35

Mn: 0.60~0.90

p: ≤ 0.030

s: ≤ 0.035

 

이와 같이 구성되어 있으며 이 두 가지의 탄소강을 가지고 열처리를 한 후 노냉, 수냉, 공냉으로 각각 달리하여 냉각했을시 나타나는 경도와 현미경사진의 차이를 알아보려한다.

여기서 말하는 노냉은 열처리한 탄소강이 식을때까지 가열한 노에서 식히는 것을 말하며 수냉은 열처리한 탄소강을 노에서 빼내 물에 집어넣어 식히는 것을 말하고 공냉은 열처리한 탄소강을 공기 중의 상온에서 식히는 것을 의미한다.

 

2.실험과정

(1)열처리

①시편의 채취 및 절단

긴sm20c 와 sm45c의 재료를 실험을 하기위해 재료 당 약1.5cm의 시편으로 3조각씩 톱을 이용하여 자른다.

※ 쇠톱으로 잘라 거친 면이 생기므로 자른 시편의 한 면을 사포를 이용하여 눈에 흠이 보이지 않을 정도로 살짝 연마한다.

②열처리

그렇게 얻은 총6개의 시편을 노에 넣고 sm20c의 경우 920, sm45c의 경우 870에서 약 20분가량 열처리 후 재료 당 한 개의 시편은 수냉 공냉 노냉으로 식힌다.

 

(2)마운팅(mounting)

-마운팅이란 시표의 크기가 작아서 손에 쥐고서 시험편을 준비하기 어려운 경우에 손에 쥐고 다루기 편한 크기의 단순한 모양으로 만드는 작업인데, 마운팅을 하는 경우는 일반적으로 크기가 매우 작은것, 모양이 매우 불규칙한 것, 재질이 너무 연하거나 깨지기 쉬운것 또는 재료의 표면부위를 관찰하고자 할 때이다. 마운팅의 종류에는 클램핑 (Clamping)과 플라스틱 마운팅이있으며 플라스틱 마운팅에도 상온 성형용(콜드마운팅)과 가압가열형의 두가지가있지만 이번실험에서는 에폭시를 사용한 콜드마운팅방법을 사용하였다. 비커에서 경화제와 에폭시를 잘섞고 이것을 플라스틱형틀안에 시편을 넣고 부어준다. 이 과정에서 재료의 공냉 수냉 노냉의 시편이 섞이지 않도록 표시해주도록 하며 응고 후 내부에 기포가 생기지 않도록 주의하여 용액을 넣도록 한다…(생략)

 

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